PROYECTO FIN DE CARRERA - Universidad de Málaga

ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIERIA

INDUSTRIAL

Departamento de Ingenierıa de Sistemas y

Automatica

PROYECTO FIN DE CARRERA

Puesta en marcha y documentacion del robot movil

para exteriores Andabata

Autora: Olga Cordero Morales

Directores: Dr. Jorge Luis Martınez Rodrıguez

Dr. Javier Seron Barba

Titulacion: Ingeniero Industrial

Malaga, junio de 2016

Dedicado a mis padres, hermanos y abuelos, a Daniel ((Yomo)), Tita Toni, Paka,

Mari Carmen y todas aquellas personas que me han ayudado a cumplir este objeti-

vo. Especialmente a Justo que es mi abuelo adoptivo y ahora es el unico que esta

conmigo.

Todos ellos han creıdo en mı, en que podıa hacerlo y toda esa fe me ha moti-

vado muchas veces. No han dudado en decirme en cada momento lo que debıa oır

aunque no fuera lo deseado en ese momento y no me han dejado tirar la toalla. Es

maravilloso ver que una persona confıa en ti (casi) mas que tu misma.

Infinitas gracias

Agradecimientos

A los Doctores Jorge Martınez y Javier Seron por su gran paciencia y su inestimable

ayuda.

A Jose Polaino y Emilio Fernandez por su ayuda, amabilidad y por todas las veces

que han tenido que bajar a abrirme la puerta.

A Javier Valbuena, Manolo Zafra y Antonio Guerrero por ser tan buenos companeros

de Proyecto Fin de Carrera.

Indice general

Indice general I

Acronimos VII

Lista de figuras IX

Lista de tablas XIII

1. Introduccion 1

1.1. Antecedentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2. El robot movil Andabata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.3. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.4. Plan de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.5. Estructura de la memoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2. Sistema mecanico y motriz 7

2.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.2. Estructura de soporte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.3. Sistema de locomocion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.3.1. Ruedas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.3.2. Motores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

I

II INDICE GENERAL

2.3.3. Codificadores (Encoders) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.3.4. Reductora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.4. Sistema de suspension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.5. Modelo cinematico aproximado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.5.1. Coeficiente lineal µ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.5.2. Coeficiente rotacional xCIR

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3. Sistema electrico y electronico 23

3.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.2. Sistema electrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.2.1. Baterıa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.2.2. Fuente de alimentacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.2.3. Interruptor general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.3. Sistema electronico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.3.1. Sabertooth 2x32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.3.2. Kangaroo x2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

3.4. Sistema de control de motores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.4.1. Comandos disponibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.4.2. Codigos de error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

3.4.3. Velocidad maxima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.4.4. Giro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4. Sistema informatico y sensorial 45

4.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.2. PC de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.2.1. Placa base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

INDICE GENERAL III

4.2.2. Microprocesador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.2.3. Memoria RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

4.2.4. Disco duro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

4.3. Router . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.4. Telemetro laser 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.5. Telefono inteligente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

4.6. Tableta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

5. Software de Andabata 57

5.1. Sistema operativo Ubuntu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.2. Entorno ROS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

5.2.1. Caracterısticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

5.2.2. Sistema de archivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

5.2.3. Grafos de computacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

5.3. Modificacion de nodos de Andabata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

5.4. Puesta en marcha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

5.5. Teleoperacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

6. Conclusiones 67

6.1. Control de bajo nivel original . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

6.2. Recapitulacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

6.3. Trabajos futuros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

A. Planos 71

IV INDICE GENERAL

B. Documentacion tecnica 91

B.1. Especificaciones tecnicas de producto . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

B.1.1. Motor Maxon RE 40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

B.1.2. Encoder MR Tipo L 500ppv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

B.1.3. Guıas lineales Hiwin serie HG . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

B.1.4. Fuente de alimentacion Sunpower SDX . . . . . . . . . . . . . 98

B.1.5. Controladora de motor Sabertooth dual 32A . . . . . . . . . . 101

B.1.6. Controladora de movimiento Kangaroo x2 . . . . . . . . . . . 105

B.1.7. Cable USB-TTL serial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

B.1.8. Placa base ASRock Extreme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

B.1.9. Microprocesador Intel Core . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

B.1.10.Memoria RAM Kingston HyperX . . . . . . . . . . . . . . . . 120

B.1.11.Disco duro Samsung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

B.1.12.Router TP-Link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

B.1.13. Laser Hokuyo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

B.1.14.Telefono inteligente LG Nexus 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

B.1.15.Tableta Samsung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

B.2. Guıas y manuales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

B.2.1. ASRock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

B.2.2. Dimension Engineering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

B.2.3. FTDI Chip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

B.2.4. Hiwin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

B.2.5. LG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

B.2.6. Maxon Motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

B.2.7. Samsung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

B.2.8. TP-Link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

INDICE GENERAL V

C. Esquemas de conexiones 145

D. Codigo de los programas modificados 157

E. Presupuesto 185

Referencias 189

Acronimos

2D 2 Dimensiones

3D 3 Dimensiones

3G Tercera generacion de transmision de voz y datos mediante UMTS

ASCII American Standard Code for Information Interchange

ATX Advanced Technology Extended

Bit Binary digit

BSD Berkeley Software Distribution

CAD Computer-aided design

CC Corriente continua

CD Compact Disk

CIR Centro Instantaneo de Rotacion

CPU Central processing unit

DC Direct current

DDNS Dynamic Domain Name System

DDR Double Data Rate

DIP Dual In-line Package

GNOME GNU Network Object Model Environment

GNU GNU is Not Unix

GPS Global Positioning System

HD High Definition

HDD Hard Disk Drive

IMU Inertial Measurement Unit

IP Internet Protocol

IP Indice de proteccion

LAN Local Area Network

LED Light-emitting diode

LTS Long Term Support

VII

VIII INDICE GENERAL

MAC Media Access Control

MP Megapixel

NFC Near field communication

PC Personal Computer

PFC Proyecto Fin de Carrera

PPPoE Point-to-Point Protocol over Ethernet

ppv Pulsos por vuelta

RAM Random Access Memory

R/C Radio/Control

ROS Robot Operating System

RPC Remote Procedure Call

rpm Revoluciones por minuto

RX Recepcion

SSD Solid State Disk

TTL Transistor-transistor logic

TX Transmision

UMTS Universal Mobile Telecommunications System

UPnP Universal Plug and Play

URL Uniform Resource Locator

USB Universal Serial Bus

VPN Virtual Private Network

WAN Wide Area Network

WPA Wi-Fi Protected Access

WiFi Wireless Fidelity

Indice de figuras

1.1. El robot movil Andabata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2.1. La estructura de soporte del robot movil Andabata . . . . . . . . . . 8

2.2. Vistas generales del robot movil Andabata . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.3. Fotografıa de una rueda desmontada del robot Andabata . . . . . . . 11

2.4. Logotipo del robot movil Andabata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.5. Motor RE40 de corriente continua con escobillas . . . . . . . . . . . . 13

2.6. Encoder MR tipo L montado en el motor . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.7. Vista explosionada de la reductora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.8. El sistema de suspension del robot movil acoplado a la rueda . . . . . 16

2.9. Guıa lineal y patines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.10. Sistema de suspension acoplado al chasis tubular del robot movil . . . 17

2.11. Equivalencias entre skid-steer y la traccion diferencial . . . . . . . . . 18

3.1. Diagrama de bloques del sistema electrico . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.2. Baterıa: (a) Vista exterior (b) Celdas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.3. Ubicacion de la baterıa en el robot Andabata . . . . . . . . . . . . . 25

3.4. Cargador de la baterıa del robot movil Andabata . . . . . . . . . . . 26

3.5. Fuente de alimentacion Sunpower SDX-425-G24 . . . . . . . . . . . . 27

3.6. Fuente de alimentacion sobre el nivel intermedio del robot movil . . . 28

IX

X INDICE DE FIGURAS

3.7. Interruptor de puesta en marcha: (a) Sobre el robot (b) Detalle . . . 29

3.8. Diagrama de bloques de la electronica de control de motores . . . . . 29

3.9. Ubicacion de la caja para la electronica en el robot movil . . . . . . . 30

3.10. Fotografıa del circuito electronico del robot movil . . . . . . . . . . . 30

3.11. Sabertooth 2x32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.12. Conexiones de la placa Sabertooth 2x32 . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.13. Interruptores DIP para el modo Serie en Sabertooth 2x32 . . . . . . . 34

3.14. Interruptor de parada de emergencia: (a) Sobre el robot (b) Detalle . 34

3.15. Kangaroo x2: (a) Separada de la Sabertooth (b) Conectada . . . . . . 35

3.16. Diagrama de la placa Kangaroo x2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.17. Opciones de operacion mediante interruptores DIP . . . . . . . . . . 37

3.18. Resultados del autoajuste del PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

4.1. Esquema de conexiones de comunicacion . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.2. Situacion de la caja del PC en el robot movil . . . . . . . . . . . . . . 46

4.3. Placa base ASRock Z87M Extreme 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

4.4. Procesador Intel Core i7-4771 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

4.5. Memoria Kingston HyperX Fury 16 GB DDR3 1600 MHz CL10 . . . 49

4.6. Samsung SSD 840 EVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.7. Router Gigabit Inalambrico G TL-WR1042ND . . . . . . . . . . . . . 51

4.8. Situacion del telemetro Laser 3D en Andabata . . . . . . . . . . . . . 52

4.9. Elementos del telemetro laser 3D UNOmotion . . . . . . . . . . . . . 53

4.10. Zona ciega del sensor laser 3D UNOmotion . . . . . . . . . . . . . . . 54

4.11. Telefono LG Nexus 4 E960 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

4.12. Tableta Samsung Galaxy Tab 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

5.1. Logotipo de la version del entorno ROS instalada en el PC . . . . . . 59

INDICE DE FIGURAS XI

5.2. La aplicacion ROS Sensor Driver en el movil . . . . . . . . . . . . . 62

5.3. Detalle de colocacion del telefono movil en el robot Andabata . . . . 63

5.4. Las aplicaciones ROS Sensor Driver, Juice y Andabata en la tableta 63

5.5. La aplicacion Andabata en el movil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

5.6. Captura de pantalla de la aplicacion Andabata en funcionamiento. . . 65

5.7. Posicion de reposo y ejes de giro para el control del robot Andabata

mediante la IMU de la tableta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

6.1. Motor de conmutacion electronica sin escobillas de 100W . . . . . . . 68

6.2. Circuito electronico: (a) Placa Double control con dos DEC Module

50/5 (b) Placa MultiProp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

6.3. Vista explosionada de la reductora epicicloidal fabricada por Inge-

nierıa Uno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

C.1. Asignacion de pin del codificador MR tipo L de 500ppv . . . . . . . . 152

C.2. Asignacion de terminales de la controladora de motor Sabertooth 2x32153

C.3. Asignacion de terminales de la controladora de movimiento Kangaroo

x2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

Indice de tablas

2.1. Experimento sobre terreno natural para obtener µ . . . . . . . . . . . 19

2.2. Experimento sobre terreno artificial para obtener µ . . . . . . . . . . 20

2.3. Experimento sobre terreno natural para obtener xCIR

. . . . . . . . . 21

2.4. Experimento sobre terreno artificial para obtener xCIR

. . . . . . . . 21

3.1. Nomenclatura de los canales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.2. Comandos de inicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.3. Comandos de movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

3.4. Comandos de peticion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.5. Codigos de error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

XIII

Capıtulo 1

Introduccion

1.1. Antecedentes

Documentar adecuadamente un robot movil y, por ende, cualquier dispositivo

artificial, es muy importante para futuras referencias y para poder realizar cambios

o actualizaciones. Este trabajo es especialmente relevante si la construccion de la

maquina la realiza, en buena parte, una empresa ajena a la universidad.

En este caso se ha encargado la construccion del vehıculo a Ingenierıa UNO

[11]. Esta empresa esta dedicada al diseno, fabricacion e implantacion de sistemas

automatizados para la produccion. A lo largo de los anos, se ha especializado en la

fabricacion de maquinas de control numerico por computador.

1.2. El robot movil Andabata

Andabata es un robot movil 4x4 de pequenas dimensiones (ver Figura 1.1) para

la navegacion autonoma en entornos naturales equipado con un telemetro laser 3D.

La construccion de este robot esta financiada con cargo a los fondos del Proyecto de

Investigacion de Excelencia de la Junta de Andalucıa P10-TEP-6101-R [18].

Andabata consiste en un vehıculo alimentado por baterıas que se desplaza me-

diante traccion por deslizamiento (skid-steering) que le proporcionan sus cuatro

ruedas de 20 cm de diametro. Cada rueda posee su propio motor con codificador,

1

2 CAPITULO 1. INTRODUCCION

una reductora con relacion de reduccion 1:37, y un sistema de suspension pasiva for-

mado por dos muelles y una guıa lineal de 6,5 cm de recorrido. El robot tiene tres

niveles: el inferior en el que se situan las baterıas, el intermedio para la electronica

y la computadora, y el superior para los sensores.

Andabata cuenta con un telefono movil para obtener datos de su GPS, inclinome-

tros, giroscopos y magnetometros. El telefono tambien envıa imagenes de vıdeo para

la supervision remota del robot mediante un enrutador WiFi situado a bordo del

vehıculo. Ademas, se ha disenado un telemetro laser tridimensional a partir de un

Hokuyo UTM-30LX-EW para proporcionar al robot informacion del entorno cer-

cano.

Figura 1.1: El robot movil Andabata

1.3. Objetivos

Los principales objetivos de este proyecto han sido los siguientes:

Documentar adecuadamente todos los sistemas que componen el robot movil.

Realizar el control de bajo nivel del movimiento del vehıculo.

1.4. PLAN DE TRABAJO 3

Conseguir la puesta en marcha de Andabata.

Durante los dos anos de duracion de este PFC, la alumna ha contribuido activa-

mente a la consecucion de estos objetivos y ha sido testigo de los distintos cambios

realizados en ese periodo de tiempo.

1.4. Plan de trabajo

Las fases de trabajo para realizar este proyecto han sido:

1. Generar planos del sistema mecanico y de locomocion.

2. Montaje de baterıas y fuentes de alimentacion.

3. Documentar el sistema electrico y de alimentacion.

4. Instalar y describir el sistema de control de motores.

5. Incorporar una computadora al robot con el sistema operativo Ubuntu [26] y

el entorno para el desarrollo de software para robots ROS [21].

6. Integracion del control de bajo nivel en el entorno ROS.

7. Puesta en marcha del robot.

8. Elaboracion de la memoria del proyecto.

9. Preparar la presentacion ante el tribunal examinador.

1.5. Estructura de la memoria

El presente documento se compone de seis capıtulos y de cinco anexos. A conti-

nuacion se expone una descripcion de cada uno de los capıtulos y anexos que compo-

nen esta memoria, exceptuando este primer capıtulo introductorio y las referencias

utilizadas que aparecen al final de la memoria.

4 CAPITULO 1. INTRODUCCION

Capıtulo 2 Sistema mecanico y motriz

Se describe la estructura de soporte fısico y el sistema de locomocion del robot.

Capıtulo 3 Sistema electrico y electronico

En este capıtulo se detallan la alimentacion, las conexiones electricas y el sistema

electronico de control de motores.

Capıtulo 4 Sistema informatico y sensorial

Se describe el computador utilizado para el control del robot y los distintos

sensores que permiten su interaccion con el entorno.

Capıtulo 5 Software de Andabata

Se presenta el software instalado en el PC de control incluyendo su sistema

operativo, las modificaciones realizadas en dicho software, los pasos necesarios para

encender y apagar correctamente el robot movil y una breve descripcion del manejo

del mismo.

Capıtulo 6 Conclusiones

En este capıtulo se resenan las conclusiones obtenidas y los trabajos futuros que

podrıan introducir mejoras en el robot.

Anexo A Planos

Contiene los planos del robot movil.

Anexo B Documentacion tecnica

Este anexo contiene la especificaciones tecnicas proporcionadas por los fabrican-

tes de los productos que incorpora Andabata y se aporta la URL de cada documento.

1.5. ESTRUCTURA DE LA MEMORIA 5

Anexo C Esquemas de conexiones

En este anexo estan descritas las conexiones del sistema electrico y electronico.

Anexo D Codigo de los programas modificados

Incluye los nodos que ha sido necesario modificar del software de control del robot

movil respecto del presentado en el proyecto ((Construccion de mapas de exteriores

mediante octrees para un robot movil equipado con un telemetro laser 3D ))[8].

Anexo E Presupuesto

Al final del documento se detallan los costes asociados a la construccion del robot

movil desglosado en varias partidas.

Capıtulo 2

Sistema mecanico y motriz

2.1. Introduccion

Este capıtulo contiene la descripcion de la estructura fısica de soporte de Andaba-

ta, su sistema de locomocion, la suspension del vehıculo y un modelo cinematico

aproximado.

2.2. Estructura de soporte

El robot movil Andabata esta formado por una estructura tubular de acero con

tres niveles, tal y como se aprecia en la Figura 2.1. Sobre la base del nivel inferior esta

soldado el sistema de tubos que conforma la estructura del robot. El conjunto que

forma la base inferior y el sistema de tubos es la estructura principal del robot movil

que sirve de soporte a los demas elementos como las bases intermedia y superior o

las guıas de suspension.

Las bases, que estan fabricadas en acero y tienen forma rectangular con bordes

redondeados, delimitan los niveles del robot movil Andabata:

Nivel inferior. En este nivel esta colocada la baterıa que proporciona

la alimentacion al robot movil (ver Apartado 3.2.1).

Nivel intermedio. En la base de este nivel se han fijado elementos por

ambas caras:

7

8 CAPITULO 2. SISTEMA MECANICO Y MOTRIZ

Figura 2.1: La estructura de soporte del robot movil Andabata

1. En la cara que queda enfrentada a las baterıas se ha atornillado

una caja de aluminio con forma rectangular de 26204, 5 cm

donde se aloja el circuito electronico que permite el control de

los cuatro motores de los que dispone Andabata.

2. Sobre la cara superior estan colocados el boton general de pues-

ta en marcha, la fuente de alimentacion y la computadora. To-

dos estos elementos tambien estan fijados mediante tornillos

para evitar desplazamientos indeseados.

Nivel superior. En este nivel estan instalados el boton de parada de

emergencia, el router, el telemetro laser tridimensional y el telefono

movil.

En la actualidad, la masa y las dimensiones generales del robot movil Andabata

son:

Masa: 41 Kg.

Longitud maxima: 0,67 m.

Anchura maxima: 0,54 m.

Altura maxima (con telemetro laser): 0,81 m.

En la Figura 2.2 se muestran unas vistas generales del robot obtenidas mediante

el software de CAD en 3D SolidWorks [22].

2.3. SISTEMA DE LOCOMOCION 9

Figura 2.2: Vistas generales del robot movil Andabata

2.3. Sistema de locomocion

Andabata se desplaza mediante traccion por deslizamiento (skid-steering) de

cuatro ruedas, equipada cada una de ellas con un motor de corriente continua de

alta eficiencia energetica y su correspondiente codificador, una reductora de 1:37 y

una suspension pasiva con dos guıas lineales de 6,5 cm de recorrido.

En la configuracion skid-steer, el direccionamiento se basa en controlar las velo-

cidades relativas de las ruedas situadas a ambos lados del robot, de forma similar a

los vehıculos con traccion diferencial. Como todas las ruedas estan alineadas con el

eje longitudinal del vehıculo, el giro implica el deslizamiento de las ruedas sobre el

suelo [14] [20]. Las ruedas del robot movil son fijas, por lo que el cambio de direc-

cion se produce por la diferencia de velocidad de las ruedas de cada lado, es decir,

si las ruedas del lado derecho giran mas rapido que las del lado izquierdo, entonces


el robot girara hacia la izquierda.

La configuracion skid-steer presenta las siguientes ventajas sobre otras configu-

raciones alternativas con ruedas:

En terminos mecanicos es simple y robusta.

No hay ruedas directrices por lo que no es necesario ningun mecanismo es-

pecıfico.

Presenta una gran traccion en terrenos irregulares.

Como las ruedas de cada lado giran a la vez en el mismo sentido y velocidad,

solo requieren dos motores para dirigir el robot.

A diferencia de la configuracion diferencial, no requiere la existencia de ruedas

castor o pivotantes, por lo que se eliminan los problemas que estas causan.

Proporciona una mejor maniobrabilidad, incluyendo el giro de radio cero usan-

do solo con los componentes necesarios para el movimiento en lınea recta.

Algunos de los inconvenientes que presenta son:

El deslizamiento incrementa el desgaste de las ruedas y el gasto energetico.

Presenta especial dificultad en cuanto a la odometrıa. El deslizamiento de

las ruedas en los cambios de direccion implica que los sensores de posicion no

puedan medir con exactitud el giro del vehıculo.

2.3.1. Ruedas

Las ruedas del robot Andabata tienen un diametro de 20 cm y cuentan con

camara de aire y llanta de aluminio (ver Figura 2.3). La presion de inflado maxima

para estas camaras es de 30 psi (2,1 bar). Las cubiertas utilizadas estan provistas

de pequenos tacos que le proporcionan una mejor traccion en terrenos naturales.

Las llantas cuentan con el logotipo del robot, que es un casco sin apertura para

los ojos (ver Figura 2.4).


Figura 2.3: Fotografıa de una rueda desmontada del robot Andabata

Figura 2.4: Logotipo del robot movil Andabata

2.3.2. Motores

Los motores incorporados al vehıculo deben ser capaces de desarrollar una po-

tencia suficiente para hacer frente a las irregularidades del terreno y para realizar

giros sobre sı mismo.

Andabata cuenta con traccion en las cuatro ruedas. Con esto se consigue una

traccion independiente y mejor que la que se obtendrıa utilizando solo dos motores.

En concreto cada una de las ruedas de Andabata cuenta con su propio motor y su

codificador correspondiente.

Un motor de corriente continua convierte la energıa electrica en energıa mecanica

debido a la accion de un campo magnetico. Los motores de corriente continua mas

comunes son los motores con escobillas. Las ventajas de este tipo de motores son:

Al tener solo dos cables el control es sencillo.


Son motores muy extendidos, por lo que su coste es bajo.

Si las escobillas son sustituibles, su vida util es extensa.

Como necesitan pocos componentes externos, se comporta de forma fiable en

ambientes difıciles.

Los inconvenientes mas relevantes son:

Requiere un mantenimiento periodico. Las escobillas deben ser limpiadas o

sustituidas para una operacion continua.

A altas velocidades la friccion de las escobillas se incrementa, lo que reduce el

par util.

El arco electrico de las escobillas puede producir interferencias electromagneti-

cas.

Baja capacidad de disipacion del calor.

El tipo de motor que incorpora el robot Andabata es un motor de corriente con-

tinua en el que el inductor esta formado por imanes permanentes. Estos motores se

utilizan en maquinaria industrial, accionamientos, domotica, servomotores, etc. Los

avances en tecnologıa de materiales han permitido la creacion de imanes permanen-

tes de alta intensidad, lo que ha posibilitado el desarrollo de motores compactos y

de alta potencia. Las ventajas de estos motores frente a los motores de corriente

continua tradicionales (con el estator bobinado) son las siguientes:

Mejor rendimiento.

Menor tamano y peso, es decir, la relacion potencia-volumen es mejor.

Mayor eficiencia y fiabilidad.

Los motores que permiten el desplazamiento del robot son cuatro motores RE40

de Maxon [16], de 40mm con escobillas de grafito y con potentes imanes permanentes.

El motor seleccionado es ligero y compacto, cuenta con una potencia de 150 W y

gracias a su baja inercia, goza de una elevada aceleracion (ver Figura 2.5).

Las especificaciones tecnicas mas importantes de este motor se relacionan a con-

tinuacion [17]:


Figura 2.5: Motor RE40 de corriente continua con escobillas

Valores a tension nominal

Tension maxima: 48 V

Maxima corriente en continua: 1,4 A

Velocidad nominal: 2710 rpm (revoluciones por minuto)

Maximo par en continua: 189 mNm

Maximo rendimiento: 89%

Momento de inercia del rotor: 121 gcm

2

Relacion velocidad-par motor: 3,29 rpm/mNm.

2.3.3. Codificadores (Encoders)

Cada uno de los motores del robot viene equipado con un sensor integrado di-

rectamente en dicho motor. El encoder transmite senales de onda cuadrada que se

pueden utilizar para calcular la posicion angular o la velocidad de giro.

El modelo seleccionado es el encoder MR tipo L [16] (ver Figura 2.6) que cuenta

con dos canales y line driver (senales inversas). Es un sensor de principio magneto-

rresistivo que detecta las modificaciones en el flujo magnetico y las transmite como

senales A y B. Este tipo de sensor tiene la ventaja de ser muy compacto y resistente

a la accion del polvo, los aceites y la suciedad.


Figura 2.6: Encoder MR tipo L montado en el motor

A continuacion se detallan algunas caracterısticas de este sensor [17]:

Senal de posicion relativa apta para posicionamiento.

Reconocimiento del sentido de giro.

Informacion de la velocidad por la frecuencia de pulsos.

Canales de onda cuadrada A, B e I (index).

El line driver genera las senales complementarias de los canales que permiten

eliminar las interferencias que se producen en cables largos y mejoran la calidad

de la transmision.

Resolucion: 500 ppv (pulsos por vuelta)

Velocidad maxima admitida: 24000 rpm

2.3.4. Reductora

Cada rueda del robot Andabata lleva incorporada una reductora con una rela-

cion de transmision de 1:37 formada por un tornillo sin fin y un engranaje de ejes

cruzados.

Esta reductora permite obtener una reduccion de velocidad elevada ocupando

poco espacio. Esta construida en acero y tiene la ventaja de actuar en un solo

2.4. SISTEMA DE SUSPENSION 15

sentido (desde el motor hacia la rueda y no al reves), por lo tanto, funciona como

un freno de la rueda en caso de que el motor no este alimentado. Esta caracterıstica

resulta muy util con pendientes en caso de perder alimentacion.

La reductora esta formada principalmente por un tornillo sin fin acoplado al

motor y una rueda dentada cuyo eje se acopla a la llanta del robot (ver Figura 2.7).

Todo ello encerrado en una carcasa cerrada rellena de grasa.

Figura 2.7: Vista explosionada de la reductora

2.4. Sistema de suspension

La suspension de un vehıculo es el conjunto de elementos elasticos que se colocan

entre las partes en contacto con el terreno y las partes que no lo estan. Su funcion

principal es absorber los impactos que se producen en las ruedas evitando que se

transmitan, en la medida de lo posible, al resto de elementos del vehıculo. Tambien

permiten asegurar el contacto de las ruedas con el suelo.

Cada rueda del robot cuenta con una guıa independiente de 6,5 cm de recorrido,

tensada mediante dos muelles, para que se adapte mejor a las irregularidades del

terreno. La Figura 2.8 muestra el sistema de suspension del robot movil acoplado a

la rueda.


Figura 2.8: El sistema de suspension del robot movil acoplado a la rueda

Las guıas seleccionadas son de la serie HGR15R de Hiwin [9] especıfica para

cargas muy pesadas (ver Figura 2.9), ya que son el unico elemento que une las

ruedas con el chasis. Las guıas se fijan mediante tornillos a un soporte que a su vez

esta soldado al chasis tubular del robot movil (ver Figura 2.10). Las caracterısticas

mas importante de estas guıas lineales son:

Soportan cargas en las direcciones radial, radial inversa y lateral.

Son autoalineantes y presentan un movimiento suave.

Admiten precarga para dotarlas de mayor rigidez.

El modelo de patın seleccionado ha sido HWG15ccc precarga Z0 que ejerce una

cierta friccion al movimiento. Los patines incorporados al robot movil se fijan a un

soporte de acero mediante tornillos y este soporte se encuentra a su vez unido al

chasis mediante soldadura.

La suspension cuenta ademas con dos lımites mecanicos: uno en la parte superior

y otro en la parte inferior. Segun se estudio en el proyecto ((Modelado e identificacion

2.5. MODELO CINEMATICO APROXIMADO 17

Figura 2.9: Guıa lineal y patines

Figura 2.10: Sistema de suspension acoplado al chasis tubular del robot movil

del sistema de suspension pasiva del robot movil Andabata))[1], la constante de los

muelles vale k = 3976, 6 N/m y el coeficiente de friccion es b = 75, 7581 N · s/maproximadamente.

2.5. Modelo cinematico aproximado

Dada la similitud en el direccionamiento de la configuracion skid-steer con la

traccion diferencial [14], se pueden establecer relaciones geometricas que permiten

obtener un modelo cinematico aproximado de esta configuracion.

Se asume que el sistema de referencia del robot tiene su origen en el centro del

area definida por el contacto de las ruedas con el suelo. El eje Y esta alineado con

la direccion del movimiento, tal y como muestra la Figura 2.11.

Los vehıculos con la configuracion skid-steer se controlan mediante dos senales

de entrada: la velocidad lineal de las ruedas del lado izquierdo y derecho respecto


Figura 2.11: Equivalencias entre skid-steer y la traccion diferencial

al sistema de referencia del robot (Vd

, V

i

). La cinematica directa sobre el plano se

puede establecer de la siguiente forma:

0

B@v

x

v

y

!

z

1

CA = A · V

i

V

d

!(2.1)

donde v = (vx

, v

y

) es la velocidad de traslacion del vehıculo expresada en el sistema

de referencia del robot, !z

es la velocidad angular respecto al eje Z (perpendicular

al plano definido por los ejes X e Y y con sentido positivo hacia arriba) y A es una

matriz que solo depende del Centro Instantaneo de Rotacion (CIR) y de factores de

correccion.

En el caso de un modelo cinematico ideal simetrico la matriz A toma la siguiente

forma:

A =µ

2xCIR

0

B@0 0

x

CIR

x

CIR

1 1

1

CA (2.2)

donde para obtener los parametros xCIR

y µ se realizan dos experimentos.


La expresion 2.2 tambien representa la cinematica de un vehıculo con traccion

diferencial con las ruedas colocadas a una distancia x

CIR

del centro (ver Figura

2.11).

2.5.1. Coeficiente lineal µ

En este caso, el experimento consiste en dar la misma velocidad a todas las

ruedas para que se mueva en lınea recta, hacia delante y hacia atras, durante 5

segundos. Se ha considerado el valor del coeficiente obtenido sobre terreno natural

pero el experimento tambien se ha realizado sobre terreno artificial.

La ecuacion aplicada es:

µ 2 · dRV

d

dt+RV

i

dt(2.3)

donde d es la distancia recorrida por el robot movil.

En realidad no se han integrado velocidades sino que se ha obtenido la distancia

recorrida por las ruedas mediante las controladoras de movimiento instaladas en el

robot movil (ver Apartado 3.4).

Los coeficientes obtenidos para cada velocidad y sentido de la marcha de la Tabla

2.1 se promedian para obtener el valor del coeficiente lineal:

µ = 0, 97728 (2.4)

Velocidad(lineas/s)

Sentido marcha Distancia (mm) d (mm) µ (m)

Izda. Dcha.

RV

d

dt+RV

i

dt

27025 7025 Delante 1174,10 1170 0,99651-7025 -7025 Atras 1175,29 1150 0,9784914051 14051 Delante 2367,48 2300 0,97150-14051 -14051 Atras 2368,51 2280 0,96263

Promedio 0,97728

Tabla 2.1: Experimento sobre terreno natural para obtener µ


Los resultados del experimento en terreno artificial se muestran en la Tabla 2.2,

siendo muy parecidos a los obtenidos en terreno natural.

Velocidad(lineas/s)

Sentido marcha Distancia (mm) d (mm) µ (m)

Izda. Dcha.

RV

d

dt+RV

i

dt

27025 7025 Delante 1178,27 1170 0,99298-7025 -7025 Atras 1180,19 1160 0,9828914051 14051 Delante 2376,03 2290 0,96379-14051 -14051 Atras 2370,05 2270 0,95779

Promedio 0,97436

Tabla 2.2: Experimento sobre terreno artificial para obtener µ

2.5.2. Coeficiente rotacional xCIR

El experimento consiste en hacer girar el robot sobre sı mismo, dando a las ruedas

izquierda y derecha la misma velocidad pero distinto sentido. La ecuacion que se

aplica es:

x

CIR

RV

d

dtRV

i

dt

2 · (2.5)

donde es el angulo girado.

Aunque el valor de este coeficiente se toma del experimento realizado sobre tierra

aplanada y compacta, este tambien se ha realizado en una zona pavimentada. En

ambos casos se ha realizado de la misma forma: a dos velocidades diferentes y para

ambos sentidos de giro, con una duracion de 5 segundos en cada giro.

El valor final del coeficiente rotacional es el promedio de los coeficientes obtenidos

para cada velocidad y sentido de giro en el experimento realizado en terreno natural

(ver Tabla 2.3) siendo dicho valor:

x

CIR

= 0, 38638m (2.6)


Velocidad(lineas/s)

Giro Distancia (mm) (rad) x

CIR

(m)

Izda. Dcha.

RV

d

dtRV

i

dt

27025 -7025 Dextrogiro 1170,7278 3,0737 0,38088-7025 7025 Levogiro 1166,2045 2,9590 0,3941214051 -14051 Dextrogiro 2358,7001 6,1712 0,38221-14051 14051 Levogiro 2357,4102 6,0710 0,38830

Promedio 0,38638

Tabla 2.3: Experimento sobre terreno natural para obtener xCIR

Los datos del experimento en terreno artificial que se muestran de la Tabla 2.4

son muy parecidos a los datos obtenidos en terreno natural.

Velocidad(lineas/s)

Giro Distancia (mm) (rad) x

CIR

(m)

Izda. Dcha.

RV

d

dtRV

i

dt

27025 -7025 Dextrogiro 1174,9201 3,0369 0,38688-7025 7025 Levogiro 1172,7645 2,87979 0,4072414051 -14051 Dextrogiro 2362,0777 6,0912 0,38779-14051 14051 Levogiro 2361,2291 5,9167 0,38908

Promedio 0,39525

Tabla 2.4: Experimento sobre terreno artificial para obtener xCIR

Capıtulo 3

Sistema electrico y electronico

3.1. Introduccion

En este capıtulo se describen los sistemas que proporcionan la energıa (sistema

electrico) y el control del movimiento de bajo nivel (sistema electronico) a Andabata.

3.2. Sistema electrico

El sistema electrico del robot movil Andabata es relativamente sencillo. Esta

formado por una baterıa y una fuente de alimentacion para a la computadora, el

router y el sensor laser. Tambien se dispone de un interruptor general de puesta en

marcha y de un cargador de baterıas externo. La Figura 3.1 muestra un diagrama

de bloques del sistema electrico.

3.2.1. Baterıa

Una baterıa es un conjunto de celdas electroquımicas que convierte la energıa

quımica en energıa electrica mediante una reaccion quımica reversible. El cierre del

circuito externo inicia el proceso de descarga induciendose una corriente electrica

aprovechable para producir trabajo. Durante el proceso de carga, un aporte de

energıa electrica externa permite revertir las reacciones quımicas ocurridas durante

el proceso de descarga.

23

24 CAPITULO 3. SISTEMA ELECTRICO Y ELECTRONICO

Figura 3.1: Diagrama de bloques del sistema electrico

A la hora de escoger una baterıa hay que analizar y comparar los tipos disponibles

y ver cual es el que se adapta mejor a las necesidades y requerimientos. Habra que

tener en cuenta parametros como la tension, la capacidad, la potencia, la durabilidad

o los costes.

Los tipos de baterıas mas usados actualmente son las de plomo-acido, de niquel-

metal y de ion-litio. La baterıa de plomo-acido fue la primera baterıa recargable

utilizada para uso comercial y es la mas usada actualmente. Entre sus ventajas esta

el bajo coste de fabricacion, la robustez y una buena potencia especıfica (W/Kg).

Los inconvenientes principales son una baja energıa especıfica (cantidad de energıa

por kilogramo que puede almacenar una baterıa), carga lenta y un ciclo de vida

limitado.

Las baterıas de nıquel-metal tienen una energıa especıfica mejor que las anteriores

pero adolecen del “efecto memoria”, que implica que la capacidad se vea reducida

si no se realizan ciclos completos de carga y descarga. Respeto a las de plomo-acido

tienen una mayor tasa de autodescarga cuando no se usan, una carga mas rapida,

un ciclo de vida alto y son mas respetuosas con el medio ambiente.

Las baterıas de ion de litio son actualmente las que mejores caracterısticas ofrecen

3.2. SISTEMA ELECTRICO 25

y, por ello, se usan tanto en la electronica de consumo (portatiles, moviles, etc.)

como en vehıculos electricos. Dan una energıa especıfica muy alta, casi el doble que

las de nıquel-metal, los ciclos de vida son elevados y el tiempo de carga es bueno.

Ademas tienen un ındice de descarga mucho menor que las anteriores, no requiere

mantenimiento y no presentan el “efecto memoria” de las baterıas de nıquel-metal.

El inconveniente principal es que requiere un circuito de proteccion que limite la

tension y la intensidad que entregan.

La baterıa instalada en el robot movil Andabata procede de un monopatın electri-

co (ver Figura 3.2). La baterıa es de ion de litio de 8 celdas cuya capacidad total es

de 7, 2 Ah, con una tension maxima de 29, 6 V . Cada celda contiene dos baterıas

montadas en paralelo, con unos valores nominales por celda de 3, 7 V y 0, 9 Ah. El

peso de la baterıa es de 7 Kg y sus medidas son 59 16 9 cm habiendo colocado

una celda por encima de las demas para reducir su longitud. Como se aprecia en la

Figura 3.3, la baterıa esta ubicada en el nivel inferior del chasis de Andabata.

(a)

(b)

Figura 3.2: Baterıa: (a) Vista exterior (b) Celdas

Figura 3.3: Ubicacion de la baterıa en el robot Andabata


El robot movil tambien cuenta con una baterıa de repuesto (no alojada en el

vehıculo) de las mismas caracterısticas y un cargador externo para dichas baterıas.

El cargador realiza la conversion desde 220 V CA a 29, 2 V CC (Ver Figura 3.4).

Presenta dos pilotos led de estado: uno de ellos siempre esta en color rojo si esta

conectado a la red electrica y el otro permanece en color rojo mientras se realiza la

carga y cambia a verde cuando se ha completado la misma.

Figura 3.4: Cargador de la baterıa del robot movil Andabata

La baterıa dispone de dos conectores: uno con cubierta azul para el cargador

externo y el otro con cubierta negra para alimentar al robot (ver Figura 3.2a). Cada

conector consta, a su vez, de dos terminales identificados por colores, el terminal de

color rojo corresponde a la tension positiva y el terminal de color negro a la tension

negativa.

3.2.2. Fuente de alimentacion

Una fuente de alimentacion es un dispositivo capaz de transformar la corriente

electrica en otra adecuada a los dispositivos que se desea alimentar.

Andabata dispone de una fuente de alimentacion para el PC que tambien ali-

menta al router y al telemetro laser 3D. El aspecto principal a la hora de elegir una

fuente de alimentacion es que tenga la capacidad suficiente para alimentar todos los

dispositivos que van a ser conectados a ella, pero tambien deben tenerse en cuenta

caracterısticas como la estabilidad de las tensiones de salida o las corrientes que

suministra para cada tension.

La fuente de alimentacion incorporada al robot movil es del modelo SDX-425-

G24 fabricado por Sunpower [23] (ver Figura 3.5) que se alimenta directamente desde

3.2. SISTEMA ELECTRICO 27

la baterıa del robot movil (ver Figura 3.1). Es una fuente de alimentacion CC-CC

para sistemas ATX de 425W de potencia que presenta las siguientes caracterısticas:

La tension de alimentacion debe estar en un rango de 19V a 36V.

La eficiencia es del 72%.

Dispone de seis salidas, correspondientes a +3, 3 V , ±5 V , ±12 V y +5 V sb,

siendo la ultima la tension de stand by, de forma que la fuente permanece a la

espera del encendido del PC para sacar el resto de las salidas.

Funcion de arranque suave para reducir los picos de corriente al inicio.

Proteccion contra sobretension, sobrecarga y cortocircuito.

Aislamiento en la entrada y la salida de potencia.

Figura 3.5: Fuente de alimentacion Sunpower SDX-425-G24

La fuente de alimentacion debe tener siempre el interruptor de encendido en la

posicion ON (situado en la parte trasera de la fuente). Sin embargo, solo se pone

en funcionamiento con el pulsador de encendido del PC. La Figura 3.6 muestra la

situacion de la fuente en el robot Andabata, la cual esta ubicada sobre el nivel

intermedio, en la parte delantera del robot movil.

La computadora utiliza las seis salidas de tension para alimentar sus componen-

tes. El router y el sensor laser 3D se alimentan a una tension de 12 V CC. El telefono

inteligente utiliza los recursos de esta fuente aunque no este conectado directamente,

ya que se carga a traves del puerto USB del PC.


Figura 3.6: Fuente de alimentacion sobre el nivel intermedio del robot movil

3.2.3. Interruptor general

Se ha incorporado un interruptor de corte para facilitar el encendido y apagado

de todo el robot (ver Figura 3.1).

El interruptor de puesta en marcha esta instalado entre la baterıa y los elemen-

tos conectados a ella. Se encuentra situado en el frontal del robot movil, en el nivel

intermedio, junto a la fuente de alimentacion del PC (ver Figura 3.7). Es un inte-

rruptor industrial de Siemens capaz de hacer conmutaciones de corrientes de alta

intensidad.

3.3. Sistema electronico

El sistema electronico del robot movil (ver Figura 3.8) se compone dos ampli-

ficadores de potencia digitales y dos placas de control que se encargan de manejar

los cuatro motores presentados en la Seccion 2.3.2. Los amplificadores de potencia

corresponden al modelo Sabertooth 2x32 de la empresa Dimension Engineering [5] y

los modulos de control corresponden al modelo Kangaroo x2 de esta misma empresa.

Como se aprecia en la Figura 3.8, los motores delanteros se conectan a una

Sabertooth y los traseros a la otra. Cada Sabertooth esta conectada a una Kangaroo

y estas a su vez, a un puerto USB del PC.

3.3. SISTEMA ELECTRONICO 29

(a) (b)

Figura 3.7: Interruptor de puesta en marcha: (a) Sobre el robot (b) Detalle

Figura 3.8: Diagrama de bloques de la electronica de control de motores


Este circuito electronico se encuentra alojado en una caja realizada en aluminio

situada entre las baterıas y la chapa del nivel intermedio, estando atornillada a esta

ultima (ver Figura 3.9).

Figura 3.9: Ubicacion de la caja para la electronica en el robot movil

Las Sabertooth se alimentan directamente de la baterıa (ver Figura 3.1), mientras

que las Kangaroo lo hacen desde los 5 V CC que les proporciona la Sabertooth.

En la Figura 3.10 se muestra una fotografıa del circuito electronico instalado en

el robot movil. Los motores delanteros estan conectados al conjunto amplificador-

controladora situado en el extremo de la caja que aloja al circuito, mientras que los

traseros estan conectados al conjunto situado en el centro de dicha caja.

Figura 3.10: Fotografıa del circuito electronico del robot movil


3.3.1. Sabertooth 2x32

La controladora de motor Sabertooth 2x32 de Dimension Engineering [5] mostra-

da en la Figura 3.11 es un pequeno amplificador de dos canales capaz de suministrar

32 amperios a dos motores con picos de hasta 64 amperios por motor. Puede ser

operado mediante radio control, senales analogicas, protocolo TTL serial y USB.

Las caracterısticas mas importantes de este amplificador son:

Admite un rango de tensiones de alimentacion de 6V a 30V. La tension maxima

es 33,6V.

Frecuencia de conmutacion de 30KHz.

Proteccion termica y contra sobrecargas.

Posee un modo de proteccion de baterıas.

Permite el control y la monitorizacion mediante USB.

El lımite de corriente es configurable.

Tiene cuatro modos de operacion, ademas de un modo de usuario personali-

zable.

Figura 3.11: Sabertooth 2x32

En la Figura 3.12 se muestra un diagrama de la controladora de motor Saber-

tooth. Las conexiones son las siguientes:


M1A y M1B: se conectan al motor 1.

M2A y M2B: se conectan al motor 2.

B+: se conecta al terminal positivo de la baterıa.

B-: se conecta al terminal negativo de la baterıa. Esta conectado internamente

con el terminal 0V.

DIP Switches: se usan para configurar la Sabertooth.

USB port: se utiliza para configurar o controlar.

0V: esta internamente conectado a B-. Proporciona la tierra (GND) para el

circuito de control.

5V: es una tension de salida regulada que genera la Sabertooth 2x32. La

intensidad maxima es de 1A.

S1 y S2: son senales de entrada.

A1 y A2: son senales de entrada auxiliares.

P1 y P2: son salidas de potencia. Se usan para limitar tensiones, accionar

frenos de motor o como salidas de potencia adicionales. La intensidad maxima

es de 8A.

LED de estado y LED de error: indican diferentes situaciones de funcio-

namiento.

Los modos de operacion de la Sabertooth se seleccionan mediante seis interrup-

tores DIP. Las diferentes combinaciones de posicion de los interruptores 1 y 2 selec-

cionan el modo de control y los interruptores 4, 5 y 6 establecen diferentes opciones

en cada modo de control. La funcion del interruptor 3 se limita a la configuracion

de la alimentacion del sistema. Los modos de operacion disponibles son:

Analogico: en este modo se utilizan tensiones analogicas para controlar el

amplificador. Es el control mas sencillo, siendo el rango de tensiones de 0V a

5V.


Radio Control: usa pulsos R/C para enviar comandos a la controladora de

motor. Estas senales son generadas por transmisores y receptores de radio

control o por microcontroladores.

Serie: este modo se usa para controlar la Sabertooth mediante un microcon-

trolador o un PC.

USB: con este modo, el amplificador recibira las ordenes mediante su puerto

USB.

Modo Usuario: es un modo personalizado que puede crearse mediante la apli-

cacion “DEScribe PC” proporcionada por la empresa Dimension Engineering

[5].

Figura 3.12: Conexiones de la placa Sabertooth 2x32

Para su uso en el robot Andabata se ha seleccionado el modo Serie, ası que la

configuracion de los interruptores DIP 1 y 2 debe establecerse en la posicion OFF

tal y como se muestra en la Figura 3.13.

Ademas, el interruptor 6 se ha posicionado en OFF para habilitar la parada de

emergencia, de forma que, para que funcione la salida de motor M1, el terminal A1

debe estar conectado a la senal de 5V y para permitir la salida de motor M2, el

terminal A2 debe estar conectado tambien a la senal de 5V. Si estas conexiones se

interrumpen, los motores se detendran inmediatamente.

El boton de emergencia esta conectado a los terminales auxiliares A1 y A2 del

amplificador de potencia Sabertooth 2x32 y al terminal de 5V de la controladora


Figura 3.13: Interruptores DIP para el modo Serie en Sabertooth 2x32

Kangaroo x2; si este boton se pulsa, se interrumpe la conexion entre los terminales

auxiliares y el terminal 5V, lo cual implica la detencion inmediata de los cuatro

motores.

El boton de emergencia se encuentra en la parte trasera del robot, sobre el

nivel superior (ver Figura 3.14). Este mecanismo de emergencia es un interruptor

que se abre al presionarlo provocando que se deshabiliten las controladoras de los

motores “Sabertooth 2x32”. Cuando se acciona el interruptor se queda en la posicion

activa, es decir, no retrocede despues de pulsarlo y las controladoras permanecen

deshabilitadas. Para desactivarlo, hay que girar el pulsador en sentido contrario a

las agujas del reloj.

(a) (b)

Figura 3.14: Interruptor de parada de emergencia: (a) Sobre el robot (b) Detalle


3.3.2. Kangaroo x2

La controladora de movimiento Kangaroo x2 de Dimension Engineering [5], de

la que se cuenta con dos unidades, se utiliza para realizar el control en bucle cerrado

de la velocidad de las ruedas. Cada uno de los modulos de control se conecta a los

amplificadores de potencia Sabertooth tal y como se muestra en la Figura 3.15.

(a) (b)

Figura 3.15: Kangaroo x2: (a) Separada de la Sabertooth (b) Conectada

Kangaroo es un controlador de movimiento que posee la capacidad de autoajus-

tar el control PID. Las ordenes pueden venir dadas mediante radio control, senales

analogicas, microcontroladores o computadoras. En el caso del robot Andabata,

las ordenes de velocidad se enviaran a traves del puerto USB de la computadora,

mediante un cable USB-TTL serial [7]. El modulo Kangaroo se encargara de inter-

pretar esta informacion junto con la que recibe de los encoders y enviara las ordenes

a la controladora de motor Sabertooth mediante conexion serie.

Algunas especificaciones de este modulo son:

Controlador PID autoajustable de dos canales.

El control puede realizarse sobre posicion o velocidad.

Acepta realimentacion mediante encoders o potenciometros.

Soporta configuraciones con interruptores lımite y paradas mecanicas.

Las entradas pueden ser analogicas, de radio control o serie.


En la Figura 3.16 se muestran las entradas y conexiones disponibles de la con-

troladora de movimiento. Las conexiones para los codificadores de los motores estan

dispuestas en los laterales de la Kangaroo (Gnd, I, A, B, 5V), ası como las de los

posibles interruptores lımite (L1, L2). En el centro se encuentran los interruptores

DIP, los potenciometros de cada canal y el boton de autoajuste (Autotune). Por

ultimo, las conexiones para la comunicacion con el sistema de control estan en los

extremos delantero y trasero (0V, 5V, S1, S2).

Figura 3.16: Diagrama de la placa Kangaroo x2

El modo de operacion de Kangaroo x2 se selecciona mediante cuatro interrup-

tores DIP (ver Figura 3.17), aunque tambien es posible realizar la configuracion

mediante el software “DEScribe PC” proporcionado por Dimension Engineering [5].

La configuracion seleccionada para el control del robot movil es la siguiente:

Senales de entrada digitales (DIP 1 - ON). Para control mediante comandos

serie se conectara el puerto TX del cable USB-TTL serial al terminal S1 de la

Kangaroo y el puerto RX cable USB-TTL serial al terminal S2 de la Kangaroo.

Realimentacion mediante codificador (DIP 2 - ON).

Control de velocidad (DIP 3 - OFF): hara que el motor se mueva a una veloci-

dad determinada, si este encuentra alguna resistencia, la controladora aplicara

mas potencia.

Modo independiente (DIP 4 - ON): las senales de salida de los motores son

independientes.


Figura 3.17: Opciones de operacion mediante interruptores DIP

Al instalar las controladoras por primera vez es necesario realizar el autoajuste

del PID. En el manual proporcionado por el fabricante se explica el proceso a seguir

para realizar este ajuste (ver Figura 3.18). Si la Kangaroo esta configurada para el

control de la velocidad, durante el ajuste, esta determina la velocidad maxima del

sistema. Esta velocidad maxima puede limitarse mediante un potenciometro incor-

porado en dicha controladora. Por defecto, las Kangaroos estan limitadas al 75% de

la velocidad maxima del sistema con el objetivo de proporcionar un cierto margen

de potencia para mantener la velocidad deseada cuando se superan obstaculos o

pendientes.

(a)

Figura 3.18: Resultados del autoajuste del PID


3.4. Sistema de control de motores

Para enviar las ordenes a las controladoras de movimiento se utiliza la comunica-

cion serie, lo que permite al computador obtener un nivel de control mas preciso en

comparacion con los otros modos de control que acepta la controladora Kangaroo.

La controladora viene configurada por defecto con los parametros de comunicacion

relacionados a continuacion:

Velocidad de transmision: 9600 baudios.

Bits de transmision: 8 bits.

Paridad: sin paridad.

Bit de parada: 1 bit.

Control de flujo: sin control de flujo.

Para que esta comunicacion sea efectiva el puerto de comunicaciones del compu-

tador debe configurarse de la misma forma. Estos parametros de comunicacion pue-

den modificarse en la controladora Kangaroo x2 mediante la aplicacion DEScribe

PC.

3.4.1. Comandos disponibles

Todos los comandos o telegramas son enviados y recibidos en codigo ASCII. El

formato de las ordenes es siempre el mismo y esta formado por el numero de canal,

una coma, la orden y nueva lınea. La orden puede estar compuesta por caracteres

de texto unicamente o por una combinacion de caracteres de texto y numericos. Los

espacios son ignorados y pueden anadirse para facilitar la lectura:

((n de canal)), ((orden))((\n))

Numero de canal

Indica que motor es el que recibira la orden (ver Tabla 3.1).

3.4. SISTEMA DE CONTROL DE MOTORES 39

Numero de canal Modo de operacion Resultado1 Independiente Motor 12 Independiente Motor 2D Mixto Canal de traccion de ambos mo-

tores.T Mixto Canal de giro de ambos motores.

Tabla 3.1: Nomenclatura de los canales

Comandos de inicio

Se usan para definir e inicializar el entorno de movimiento. Deben enviarse

cada vez que se active la alimentacion de la controladora Kangaroo y no devuelven

ninguna respuesta (ver Tabla 3.2).

Comando Resultado Ejemplostart Inicia el canal. Debe ser enviado antes que cual-

quier otro comando. Los comandos enviados antesde start seran ignorados o devolveran error.

2,start

units Se usa para cambiar la entrada desde las unidadesde la maquina (milivoltios o lıneas de encoder) a unsistema de unidades definido por el usuario. Estoscomandos solo aceptan enteros por lo que debenusarse las unidades apropiadas para evitar grandeserrores. Despues del comando, el primer valor es launidad definida por el usuario, despues se escribeel signo igual seguido del valor de la unidad de lamaquina y nueva lınea. El sistema solo atiende losnumeros, ası que detras de los valores numericosse pueden escribir cadenas de texto para dotar ala orden de una mayor claridad.

1,units 628mm = 18500lines

home Se usa en el inicio para mover el sistema a su po-sicion de partida (si el modo lo requiere). Cuandose usa un encoder con un interruptor lımite o unlımite de choque ajustado, solo se aceptaran co-mandos de tipo incremental hasta que el canal esteposicionado. No tiene ningun significado en modomixto.

1,home

Tabla 3.2: Comandos de inicio


Comandos de movimiento

Se usan para dirigir el movimiento. La orden esta compuesta, en todos los casos

excepto en el apagado, por uno de los comandos descritos en la Tabla 3.3 a los que

acompana una cantidad que puede ser positiva o negativa. No devuelven ninguna

respuesta.

Comando Resultado Ejemplop Posicion. El dispositivo ira a la posicion especifi-

cada en unidades.1,p100

s Velocidad. El dispositivo se movera a la veloci-dad especificada en unidades por segundo.

2,s-400

pi Posicion incremental. El dispositivo variara suposicion, desde la actual, la cantidad especificadaen unidades.

1,pi-100

si Velocidad incremental. El dispositivo variarasu velocidad, respecto de la actual, la cantidad es-pecificada por el comando incremental.

2,si2

powerdown Apagado. Este comando apagara los motores yel sistema de control pero permite medir la posi-cion y velocidad en el caso de que el sistema puedadesplazarse libremente al apagar los motores.

1,powerdown

Tabla 3.3: Comandos de movimiento

Comandos de peticion

Se usan para leer la posicion, velocidad y estado del dispositivo. La respuesta

se transmite mediante el terminal S2 en texto plano. Es decir, las cantidades que

aparecen en los mensajes de respuesta son de tipo texto, no de tipo numerico (ver

Tabla 3.4).

3.4.2. Codigos de error

Si la controladora es incapaz de responder apropiadamente a un comando de

peticion, respondera con un codigo de error. Es decir, devolvera el numero de canal

seguido de una coma pero, a continuacion, no habra ningun caracter de posicion o

velocidad sino alguno de los codigos de error de la Tabla 3.5. Los codigos de error

pueden comenzar tanto con el caracter “E” como “e”.


Comando Resultado Ejemplogetp Obtener posicion. Devuelve el numero de ca-

nal seguido de una coma, el caracter “P” si elmovimiento se ha completado o “p” si aun estarealizandose, la posicion en unidades, retorno decarro y nueva lınea.

1,getp

gets Obtener velocidad. Devuelve el numero de ca-nal seguido de una coma, el caracter “S” si el dis-positivo ha alcanzado la velocidad o “s” si aun estaacelerando, la velocidad en unidades por segundo,retorno de carro y nueva lınea.

2,gets

getpi Obtener posicion incremental. Devuelve elnumero de canal seguido de una coma, el caracter“P” o “p”, la posicion en unidades relativa a laposicion del dispositivo cuando recibio la ultimaorden, retorno de carro y nueva lınea.

2,getpi

getsi Obtener velocidad incremental. Devuelve elnumero de canal seguido de una coma, el caracter“S” o “s”, la velocidad en unidades por segundo re-lativa a la velocidad del dispositivo cuando recibiola ultima orden, retorno de carro y nueva lınea.

1,getsi

Tabla 3.4: Comandos de peticion

3.4.3. Velocidad maxima

Durante el autoajuste de la Kangaroo, se determina la velocidad maxima a la

que los motores pueden girar. Esta velocidad puede consultarse mediante el software

DEScribe PC y viene dada en lıneas de encoder por segundo. Con este valor se puede

obtener la velocidad maxima en m/s a la que ira el vehıculo en lınea recta de la

siguiente forma:

v

max

= v

max,motor

2R

p

(3.1)

donde:

v

max,motor

= 20198 es el 75% de la velocidad maxima del motor en lıneas de

encoder por segundo.

p = 500 es la precision del encoder en pulsos por vuelta (ppv).


= 37 es la relacion de transmision de la reductora.

R = 0, 1m es el radio de la rueda del vehıculo.

Por lo tanto, la velocidad maxima del vehıculo queda establecida en:

v

max

= 0, 685m/s (3.2)

Comando DescripcionE1 No iniciado. El canal no ha sido iniciado o la controladora se

ha quedado sin alimentacion durante la operacion.E2 No posicionado. El canal ha sido iniciado correctamente pero

no ha sido posicionado en un modo que lo requiere, por ello, loscomandos absolutos no tienen ningun significado.

e2 Posicionamiento en progreso. Se ha ordenado el posiciona-miento pero aun no se ha completado la orden.

E3 Error de control, canal deshabilitado. Debe comprobarseque las fuentes de realimentacion estan funcionando y que elsistema encuentra las que estaban activas durante el ajuste.

E4 El sistema esta en el modo incorrecto. El ajuste deberealizarse de nuevo para utilizar el modo de control activo.

E5 No se reconoce el comando de peticion. La controladoraes incapaz de entender el comando enviado.

E6 Senal perdida. La controladora ha perdido la comunicacioncon el PC.

Tabla 3.5: Codigos de error

3.4.4. Giro

Durante los giros, se ha optado por dar prioridad al direccionamiento del vehıcu-

lo sobre la velocidad con el objetivo de mantener la curvatura (). Para ello se

comprueba si supera la velocidad maxima establecida:

Si |vy

|+ x

CIR

|!z

| > v

max

) e =|v

y

|+ x

CIR

|!z

|v

max

(3.3)


Cuando se da la condicion de la Ecuacion 3.3 se limita la velocidad lineal y de

rotacion de la siguiente forma:

!

e

=!

z

e

v

e

=v

y

e

(3.4)

Con lo cual, la curvatura se mantiene:

=w

v

=w

e

v

e

(3.5)

Capıtulo 4

Sistema informatico y sensorial

4.1. Introduccion

Este capıtulo describe los diferentes elementos que componen el sistema in-

formatico y sensorial de Andabata.

El sistema informatico se compone de un potente PC y de un router inalambrico,

ademas cuenta con una tableta que actua como estacion de teleoperacion. El router

es el encargado de establecer comunicacion entre todos los dispositivos con los que

cuenta el robot. El PC realizara el control y el procesado de datos de los sensores.

El sistema sensorial esta formado por un telemetro laser 3D y un telefono in-

teligente. El esquema de la Figura 4.1 presenta como estan conectados todos los

elementos de estos dos sistemas.

4.2. PC de control

El computador seleccionado tiene que ser capaz de gestionar toda la informacion

que recibe a traves de todos los dispositivos conectados a el y realizar la funcion de

control eficazmente.

El PC esta situado sobre el nivel intermedio del robot movil y se aloja en una

caja realizada exprofeso debido a la restriccion en cuanto a dimensiones (ver Figura

45

46 CAPITULO 4. SISTEMA INFORMATICO Y SENSORIAL

Figura 4.1: Esquema de conexiones de comunicacion

4.2). El material de la caja es metacrilato transparente con unos orificios para la

ventilacion de los componentes del ordenador.

Figura 4.2: Situacion de la caja del PC en el robot movil

El equipo instalado presenta las siguientes caracterısticas:

Placa base ASRock Z87M Extreme 4.

Microprocesador Intel Core i7-4771 de 4 nucleos y 3,5 GHz.

4.2. PC DE CONTROL 47

16 GB de memoria RAM DDR3 de 1600 MHz de la marca Kingston.

Disco duro de estado solido Samsung Evo Basic SSD SATA de 250 GB de

capacidad.

4.2.1. Placa base

La placa base es uno de los elementos mas importantes de un PC, ya que los

demas componentes que se instalen estaran condicionados por el modelo elegido. Es

importante tambien que la placa base permita realizar futuras ampliaciones en el

equipo.

La placa base del sistema es el modelo Z87M Extreme 4 de la marca ASRock [3]

(ver Figura 4.3) y presenta las siguientes caracterısticas:

Soporta procesadores de cuarta generacion Intel Core i7/i5/i3 (Socket 1150).

Tecnologıa de memoria Dual Channel DDR3/DDR3L.

Maxima capacidad de memoria de 32 GB.

Formato micro ATX.

Tarjeta grafica integrada. Tamano maximo de memoria 1792 MB.

Fabricada con una fibra de vidrio de alta densidad que reduce la posibilidad

de cortocircuitos electricos provocados por la humedad.

Dispone de la tecnologıa Fast Boot disenada por ASRock para un arranque

mas rapido.

4.2.2. Microprocesador

El procesador es otro de los elementos basicos en un PC y debe elegirse cuidado-

samente. Es importante observar la compatibilidad con la placa base seleccionada

en la Seccion 4.2.1.

El microprocesador que se incorpora al PC de control es un Intel Core i7-4771

[12] (ver Figura 4.4) cuyas caracterısticas mas importantes son [2]:


Figura 4.3: Placa base ASRock Z87M Extreme 4

4 nucleos que permiten procesar hasta 8 subprocesos simultaneamente.

Frecuencia base de 3,5 GHz y maxima de 3,90 GHz.

Tamano maximo de memoria de 32 GB tipo DDR3 1333/1600.

Arquitectura de 64 bits.

Memoria de cache de CPU de 8 MB.

Figura 4.4: Procesador Intel Core i7-4771

4.2.3. Memoria RAM

La memoria RAM es una memoria de trabajo de lectura y escritura rapida donde

se cargan los datos e instrucciones del procesador. Por tanto, es un elemento que

4.2. PC DE CONTROL 49

debe elegirse teniendo en cuenta las prestaciones del microprocesador para obtener

el maximo rendimiento.

El robot movil Andabata incorpora dos modulos de memoria de 8 GB de capa-

cidad cada uno, siendo la capacidad total de 16 GB. El producto instalado es del

tipo DDR3 con una frecuencia de 1600 MHz de la marca Kingston [10] (ver Figura

4.5).

Figura 4.5: Memoria Kingston HyperX Fury 16 GB DDR3 1600 MHz CL10

4.2.4. Disco duro

Al ser el disco duro un dispositivo de almacenamiento de datos, la capacidad sera

una de las caracterısticas principales a la hora de valorar un dispositivo. Otra de

las funciones del disco duro es servir como extension de la memoria RAM mediante

la memoria virtual.

Actualmente en el mercado existen dos tipos de discos duros: rıgidos y solidos.

Los discos duros rıgidos son los que mas tiempo llevan en el mercado y los mas

comunes actualmente. Se componen de uno o varios discos y un cabezal de lectu-

ra/escritura. En cambio, los discos duros solidos no tienen partes moviles porque

utilizan una memoria similar a la de las memorias flash.

Los discos duros solidos o SSD (Solid State Disk) son mas resistentes ante golpes

y vibraciones que los discos duros rıgidos (Hard Disk Drive, HDD). Otras ventajas de

los SSD es que el acceso a los datos es mas rapido en comparacion con los HDD y son

muy silenciosos. El inconveniente principal de los discos duros solidos es el precio,

aunque los costes han ido disminuyendo a medida que se ha ido popularizando su

uso.


Como Andabata es un robot movil para el uso en terrenos naturales, la mejor

opcion para este computador es utilizar un disco SSD y el producto elegido es un

Samsung SSD 840 EVO de 250 GB de capacidad (ver Figura 4.6). El disco duro

esta colocado dentro de la caja de metacrilato en la parte superior.

Figura 4.6: Samsung SSD 840 EVO

4.3. Router

El router o enrutador se encarga de establecer la red para conectar diversos

dispositivos del robot movil que proporcionan informacion al PC de control y para

comunicar el robot con la tableta. De esta forma, no es necesario que el robot se

encuentre en una zona con conexion WiFi, como va a ocurrir en campo abierto.

Andabata no depende de ninguna conexion externa al robot.

El modelo seleccionado es el Router Gigabit Inalambrico G de 300Mbps de la

Figura 4.7, fabricado por TP-Link y sus caracterısticas principales son [25]:

Puertos completos WAN/LAN gigabit y velocidades inalambricas de 300 Mbps.

El boton inalambrico WiFi de Encendido/apagado (On/O↵) permite que los

usuarios enciendan / apaguen facilmente la radio inalambrica.

Soporte para IPv6, preparado para nueva generacion de Internet.

Soporta varios tipos de conexion: IP dinamico, IP estatico y PPPoE.

Soporta UPnP, DDNS, enrutado estatico, puerto de transferencia VPN, y

envıo de datos.

4.4. TELEMETRO LASER 3D 51

Cuenta con las caracterısticas de firewall (cortafuegos) integrado, IP, MAC, y

filtracion URL para asegurar una conexion segura a la red.

Soporta encriptaciones WPA/WPA2, WPA-PSK/WPA2-PSK y 64/128/152-

bit WEP.

El control de banda ancha basado en IP permite que los administradores de-

terminen cuanta banda ancha debe estar asignada a cada PC.

Figura 4.7: Router Gigabit Inalambrico G TL-WR1042ND

Para que la comunicacion Ethernet sea posible, el router, la computadora y el

telemetro laser deben estar en la misma red local, es decir, que sus IP solo pueden

variar en el ultimo numero. Las direcciones IP preasignadas en Andabata son las

siguientes:

Enrutador - 192.168.0.1

Computadora - 192.168.0.2

Telemetro laser - 192.168.0.10

4.4. Telemetro laser 3D

El telemetro laser que incorpora el robot movil Andabata es el escaner laser

UNOmotion que esta colocado en el centro del nivel superior del robot sobre una

base de 20 cm de alto (ver Figura 4.8). El telemetro laser 3D esta basado en hacer

girar un telemetro laser 2D Hokuyo UTM-30LX-EW alrededor de su centro optico

[15]. Las caracterısticas mas importantes del laser de Hokuyo son:


Tension de alimentacion: 12 V de corriente continua.

Intensidad nominal: 0,7 A.

Rango de medida: de 0,1 m a 30 m (15m con luz solar directa).

Campo de vision: 270

Velocidad de toma de barridos 2D: 25 ms.

Interfaz mediante Ethernet.

Funcion multieco.

El grado de proteccion de la cubierta es IP67.

Figura 4.8: Situacion del telemetro Laser 3D en Andabata

El telemetro laser UNOmotion (ver Figura 4.9) ha sido fabricado por la empresa

Ingenierıa UNO [11], pesa 1.9 kg y sus dimensiones son 125 170 122 mm. Las

principales partes de este sensor laser son la cabeza giratoria, donde se ubica el

telemetro laser 2D y la base que proporciona el giro adicional. Las caracterısticas

mas relevantes del sensor son:

4.4. TELEMETRO LASER 3D 53

El eje de giro esta alineado con el centro optico del sensor 2D, ası el sensor

3D hereda las caracterısticas de rango de medidas del telemetro 2D y se evita

introducir desplazamientos a la hora de calcular coordenadas.

El sensor 2D tiene una zona ciega de 90 que se situa debajo para evitar

interferencias con la base del sensor UNOmotion. La zona ciega del telemetro

laser 3D es un cono en el que el radio de la base es igual a la altura del centro

optico del laser (ver Figura 4.10).

La frecuencia de barrido es el doble que la de giro porque con media vuelta se

obtiene un barrido 3D completo.

La rotacion de la base se consigue mediante un servomotor dirigido por una

controladora cuyo objetivo es mantener constante la velocidad de giro y sincro-

nizar la rotacion con la adquisicion de datos 2D. La controladora se comunica

con el computador mediante el puerto USB (ver Figura 4.1).

La resolucion horizontal puede modificarse actuando sobre la velocidad de giro.

Un sensor optico se utiliza para senalar el angulo cero del telemetro laser.

La transmision de energıa y senales entre la base y la cabeza giratoria se realiza

mediante un anillo rozante.

Figura 4.9: Elementos del telemetro laser 3D UNOmotion


Figura 4.10: Zona ciega del sensor laser 3D UNOmotion

4.5. Telefono inteligente

La gran evolucion de la telefonıa movil ha hecho que los telefonos inteligentes

tengan cada vez mas prestaciones. El sistema operativo de codigo abierto Android

permite que pueda utilizarse la informacion obtenida por los sensores que suelen

incorporar, como el GPS o el acelerometro.

El telefono inteligente incorporado al robot Andabata es un LG Nexus 4 E960

(ver Figura 4.11) que presenta las siguientes caracterısticas [13]:

Sistema operativo Android Jelly Bean 4.2 instalado en fabrica. Actualmente

actualizado a Android Lollipop 5.1.1.

Procesador Qualcomm Snapdragon (TM) PRO S4 de cuatro nucleos a 1.5 GHz

de velocidad y 2 GB de memoria RAM.

Memoria interna de 16 GB de capacidad.

La camara principal cuenta con 8 MP de resolucion y la frontal con 1,3 MP.

Graba vıdeo en HD 1080p con enfoque continuo y zoom en tiempo real.

Dispone de acelerometros, barometro, magnetometro, giroscopio, sensor de

luminosidad y sensor de proximidad.

Localizacion por GPS.

Conectividad 3G, Bluetooth, WiFi y NFC.

4.6. TABLETA 55

Sus dimensiones son 133, 968, 79, 1 mm y su masa 139 g incluıda la baterıa.

Figura 4.11: Telefono LG Nexus 4 E960

El robot movil utilizara los datos de los sensores proporcionados por el telefono

inteligente. Estos datos, junto con las imagenes de vıdeo de la camara, se envıan a

la tableta mediante la red WiFi establecida por el router para supervisar de forma

remota el desplazamiento del robot. Ademas, se conecta vıa USB a la computadora

como interfaz de la aplicacion Andabata con la tableta.

4.6. Tableta

Se ha incorporado una tableta que funciona como estacion de teleoperacion del

robot movil. Como ya se vio en la Figura 4.1, esta se comunica con los demas

dispositivos del robot movil Andabata mediante la red WiFi creada por el enrutador

incorporado al vehıculo.

La tableta instalada es del modelo Samsung Galaxy Tab 3 GT-P5200 (ver Figura

4.12), cuyas caracterısticas mas relevantes son:

Sistema operativo Android Jelly Bean 4.2 instalado en fabrica y actualmente

actualizado a Android KitKat 4.4.2

Procesador Dual Core (doble nucleo) de 1,6 GHz y 1 GB de memoria RAM.

Memoria interna de 16 GB de capacidad.

Posee conectividad mediante 3G, Wi-Fi y Bluetooth.

La masa es 510 g y las dimensiones son 243,1 176,1 8 mm.


Figura 4.12: Tableta Samsung Galaxy Tab 3

Capıtulo 5

Software de Andabata

A continuacion se describe el software instalado en el PC de control a bordo del

robot. Se ha optado por instalar la version 14.04 del sistema operativo Ubuntu de

distribucion libre y codigo abierto. La plataforma de software para robots elegida ha

sido ROS que, al igual que el sistema operativo, es de distribucion libre y se ajusta

a los terminos de licencia BSD (Berkeley Software Distribution), siendo la version

instalada una version LTS (Long Term Support) llamada ROS Indigo Igloo dirigida

a la version de Ubuntu instalada.

5.1. Sistema operativo Ubuntu

Ubuntu [26] es un sistema operativo basado en GNU/Linux que se distribuye

como software libre. Esta enfocado a proporcionar facilidad de uso y a mejorar

la experiencia del usuario. El primer lanzamiento del sistema operativo Ubuntu,

denominado Warty Warthog (Jabalı Verrugoso), fue el 20 de octubre de 2004. La

version mas reciente se denomina 16.04 Xenial Xerus.

Una de las razones por las que se popularizo su uso frente a otras distribuciones

Linux fue el Live CD, que ofrecıa a los usuarios la posibilidad de probar el sistema sin

necesidad de instalarlo. Actualmente, Ubuntu es la distribucion con mayor presencia

entre las distribuciones Linux.

Cada seis meses se publica una version nueva de Ubuntu que recibe soporte

durante nueve meses. Existen tambien versiones LTS (Long Term Support) que

57

58 CAPITULO 5. SOFTWARE DE ANDABATA

ofrecen soporte tecnico durante 5 anos desde la fecha de lanzamiento. Desde el ano

2011 incluye su propia interfaz de usuario para el entorno de escritorio GNOME

denomindada Unity.

La version que se ha instalado en el PC de Andabata es la ultima version con

soporte tecnico extendido disponible en el momento de la puesta en marcha, 14.04

LTS Trusty Tahr. La principal razon para instalar Ubuntu como sistema operativo

es que es el sistema soportado por el entorno ROS. Otra de las razones que hacen

que Ubuntu sea un sistema operativo interesante es que es de codigo abierto y cuenta

con una comunidad de desarrolladores que mejoran continuamente este sistema.

5.2. Entorno ROS

El entorno ROS [28] [19] (Robot Operating System) es un conjunto de librerıas

y herramientas que permiten crear aplicaciones para robots. ROS no es un sistema

operativo en sı pero provee de los servicios estandar de este tales como abstraccion

de hardware, control de dispositivos de bajo nivel, implementacion de funcionali-

dades usadas habitualmente, paso de mensajes entre procesos y mantenimiento de

paquetes. Tambien ofrece herramientas y librerıas para escribir y ejecutar codigo

mediante multiples computadoras.

ROS engloba una red peer-to-peer (entre iguales) de nodos, que pueden estar

distribuidos entre varias computadoras y que se comunican libremente usando la

infraestructura de comunicaciones de ROS. La comunicacion puede realizarse de

diferentes formas, incluyendo comunicacion sıncrona tipo RPC (peticion/respuesta)

cuando se utilizan servicios, transmision asıncrona de datos en los Topics (temas) y

almacenar datos en un servidor de parametros (utilizado por los Nodos para guardar

y recuperar datos en tiempo de ejecucion).

La version de ROS instalada actualmente en el PC del robot movil se denomina

Jade Turtle (ver Figura 5.1).

5.2.1. Caracterısticas

El objetivo principal de ROS es apoyar la reutilizacion de codigo utilizado en

la investigacion y desarrollo de robots. Es un sistema distribuido de procesos lla-

5.2. ENTORNO ROS 59

Figura 5.1: Logotipo de la version del entorno ROS instalada en el PC

mados Nodos que pueden ejecutarse, disenarse individualmente y emparejarse en

tiempo real. Estos procesos se pueden agrupar en Paquetes y Pilas para ser distri-

buidos. ROS tambien cuenta con un sistema de repositorios para facilitar la tarea

de distribucion.

Otras caracterısticas que hacen que ROS sea una plataforma interesante son:

Simplicidad. Esta disenado para ser lo mas sencillo posible, por eso el codigo

escrito por ROS puede usarse en otros entornos de software para robots.

Independencia del lenguaje. Esta implementado en Phyton, C++ o Lisp y

existen librerıas experimentales en Java y Lua.

Facil de probar gracias al entorno de pruebas “rostest”.

5.2.2. Sistema de archivos

Los componentes del sistema de archivos que abarcan la mayorıa de los recursos

de ROS son los siguientes:

Paquetes: es la unidad de organizacion de software del codigo ROS. Cada

paquete puede contener librerıas, scripts, ejecutables y otras herramientas.

Metapaquetes: son paquetes especiales que sirven para representar a un

grupo de paquetes relacionados.


Manifiesto de paquete: es la descripcion de un paquete. Su proposito es

definir las dependencias entre paquetes y guardar informacion sobre el paquete

tal como version, licencia, mantenedor, etc.

Repositorios: es una coleccion de paquetes que comparten un sistema comun

de control de versiones y pueden actualizarse mediante una herramienta que

proporciona el entorno ROS.

Tipos de mensaje: son descripciones de mensaje y definen la estructura de

datos para los mensajes enviados en ROS.

Tipos de servicio: son descripciones de servicio y definen la estructura de

datos para las peticiones y respuestas de los servicios en ROS.

5.2.3. Grafos de computacion

Un grafo de computacion es una red entre iguales de procesos ROS que computan

datos conjuntamente. Los componentes basicos de esta red proporcionan datos a

los grafos de diferente forma:

Nodo (Node): es un ejecutable que usa ROS para comunicarse con otros

Nodos. ROS esta disenado para ser modular por lo que un sistema de control

robotico tendra normalmente varios nodos.

Maestro (Master): asigna nombres a todos los elementos que componen

el sistema de control del robot. Sin el, los Nodos no podrıan “encontrarse”,

intercambiar mensajes o llamar a un Servicio.

Servidor de parametros (Parameter Server): permite guardar y recu-

perar datos en una unica ubicacion.

Mensaje (Message): es la forma de comunicacion entre Nodos. Es una

estructura de datos que contiene tipos de campo determinados (entero, logico,

coma flotante,...).

Tema (Topic): los mensajes entre Nodos se realizan mediante una semantica

de publicacion/suscripcion. Un Nodo envıa un mensaje publicando en un

Tema determinado, siendo el Tema un nombre que se utiliza para identificar

5.3. MODIFICACION DE NODOS DE ANDABATA 61

el contenido del mensaje. Puede haber multiples publicadores y suscriptores

asociados a un Tema y un Nodo puede publicar y/o suscribirse a varios Temas.

Servicio (Service): se utiliza para interacciones de peticion/respuesta. Un

Nodo ofrece un Servicio bajo un nombre y otro Nodo (cliente) puede utilizar

el Servicio enviando una peticion y esperando la respuesta.

Bolsa (Bag): es un formato para guardar y reproducir datos de mensaje de

ROS. Es un mecanismo muy importante para registrar los datos de un sensor.

De utilidad para el desarrollo y las pruebas de algoritmos.

5.3. Modificacion de nodos de Andabata

Andabata cuenta con un software de control realizado mediante ROS[8]. La

incorporacion de nuevas placas de control de motores (ver Apartado 6.1), implica la

actualizacion del nodo que traduce las ordenes dadas mediante la tableta y el PC

a la forma precisada por la controladora de movimiento instalada y del nodo que

representa el modelo cinematico del robot movil.

Los nodos que se han modificado se describen a continuacion brevemente:

control wheels: es el encargado del control de bajo nivel de los motores.

El nodo recibe las ordenes de velocidad y las comunica a la controladora de

movimiento que realiza el control necesario para que las ruedas vayan a la

velocidad especificada. Tambien lee la velocidad de los motores, que elabora

la Kangaroo a partir de los encoders, a una frecuencia de 30 Hz y publica las

velocidades para que esten disponibles para otros nodos. La velocidad que se

publica se basa en el valor medio de las lecturas de las velocidades del mismo

lado.

andabata model: contiene el modelo cinematico del robot y transforma

velocidades lineales y angulares en velocidades de lado izquierdo y derecho y

al reves (ver Apartado 2.5). En este nodo estan los parametros del modelo

cinematico aproximado y la limitacion de la velocidad maxima en los giros.

joystick imu y joystick slider: estos nodos se encargan de enviar ordenes

de velocidad en funcion del modo de operacion de la tableta. En ambos casos.


El unico parametro que se ha modificado es la velocidad maxima del robot

movil.

5.4. Puesta en marcha

Para comenzar a utilizar el robot, y que todo funcione correctamente, hay que

seguir una serie de pasos que se describen a continuacion:

1. Desactivar el boton de emergencia.

2. Poner el interruptor general en la posicion “ON ” (ver Figura 3.7).

3. Conectar el movil a la computadora mediante el conector micro USB.

4. Encender la computadora del robot, el movil y la tableta.

5. Comprobar que todos los dispositivos estan conectados a la red wifi andabata.

6. Iniciar ROS. Para ello hay que lanzar un terminal nuevo y escribir la orden

roscore (mediante un terminal remoto a la computadora, por ejemplo). La

computadora de Andabata esta preparada para arrancar sin pantalla ni teclado

[8].

7. En el movil, iniciar la app ROS Sensor Driver y pulsar el boton Connect (ver

Figura 5.2).

Figura 5.2: La aplicacion ROS Sensor Driver en el movil

8. Una vez lanzada la aplicacion, colocar el telefono tal y como se muestra en

la Figura 5.3. Con la camara apuntando hacia delante y la pantalla contra el

soporte del sensor 3D.

5.4. PUESTA EN MARCHA 63

Figura 5.3: Detalle de colocacion del telefono movil en el robot Andabata

9. En la tableta, iniciar la app ROS Sensor Driver y pulsar el boton Connect

(ver Figura 5.4).

Figura 5.4: Las aplicaciones ROS Sensor Driver, Juice y Andabata en la tableta

10. Comprobar que movil y tableta estan enviando datos para ello hay que lanzar

un nuevo terminal remoto en la computadora del robot y escribir la orden:

rostopic echo /androidPhone/imu

11. Si va a usarse el GPS, hay que esperar a que se fije un numero suficiente de

satelites en el telefono.

12. Lanzar el archivo de extension .launch que corresponda:

a) Teleoperacion y seguimiento de trayectorias. La orden a escribir en un

terminal nuevo es:

roslaunch andabata teleoperation movement.launch


b) Solo movimiento. Escribir en un terminal nuevo:

roslaunch andabata move move.launch

13. Comprobar que se lanza la app Andabata en el movil (ver Figura 5.5).

Figura 5.5: La aplicacion Andabata en el movil

14. Lanzar la app Andabata en la tableta, pulsar el boton menu de la tableta y

seleccionar la opcion Connect (ver Figura 5.4).

15. En la ventana emergente llamada Connect to Server pulsar el boton Connect.

16. Comprobar que se actualiza el horizonte artificial y las imagenes de la camara

en la tableta.

17. La primera vez que se pulsa un boton de la app Andabata de la tableta se

inician los publicadores correspondientes y el boton no realiza ninguna accion.

Para apagar el robot movil Andabata, primero hay que apagar el computador

pulsando el boton de encendido del mismo, que esta configurado para que apague

el sistema de forma segura, y despues hay que poner el interruptor general en la

posicion “OFF”. Despues, el telefono movil y la tableta se pueden apagar de forma

normal.

5.5. Teleoperacion

Andabata puede teleoperarse de dos formas: una es mediante las barras desli-

zantes de la aplicacion Andabata y la otra es mediante el movimiento de la propia

5.5. TELEOPERACION 65

tableta.

La aplicacion Andabata cuenta con dos barras deslizantes para el control del

robot movil, una para el lado izquierdo y otra para el lado derecho, situadas en los

laterales de la ventana de dicha aplicacion (ver Figura 5.6). Para cambiar de mando

de control solo hay que pulsar el boton “Joystick” en la tableta. La parte central de

la ventana, entre las dos barras deslizantes, se encuentra dividida en dos zonas: en

el lado derecho se muestra el vıdeo transmitido por el telefono movil de Andabata

y en el lado izquierdo esta el horizonte artificial, botones de control e informacion

diversa sobre el estado del robot movil.

Figura 5.6: Captura de pantalla de la aplicacion Andabata en funcionamiento.

El manejo mediante la IMU (Inertial Measurement Unit) de la tableta es muy

intuitivo, como se observa en la Figura 5.7. Se definen dos ejes de giro: uno para

controlar el avance del robot y otro para el direccionamiento. La posicion de reposo

forma 45 respecto a la horizontal en el eje de avance y 0 en el de giro.

Para que el robot se mueva hacia delante, la tableta debe girarse en sentido

negativo del eje “avance”, y en sentido positivo del eje para que se mueva hacia

atras.

Los cambios de direccion se realizan girando la tableta alrededor del eje giro.

Para realizar un giro a la izquierda se debe de girar la tableta en el sentido positivo

del eje “giro”, es decir, en sentido contrario a las agujas del reloj y lo opuesto para

los giros a la derecha (ver Figura 5.7).

La aplicacion Andabata tiene una zona muerta alrededor de los valores de reposo

para evitar el movimiento del robot movil si se producen pequenos giros de la tableta.


Figura 5.7: Posicion de reposo y ejes de giro para el control del robot Andabatamediante la IMU de la tableta

Capıtulo 6

Conclusiones

6.1. Control de bajo nivel original

Inicialmente la electronica del robot movil estaba colocada sobre la base del

nivel inferior y las baterıas se encontraban suspendidas sobre el circuito electronico

sujetas, a la base del nivel intermedio.

Considerando el pequeno tamano del robot, el espacio disponible debe aprove-

charse al maximo, por lo que la separacion entre elementos es bastante reducida. En

la disposicion inicial, al extraer la baterıa podrıa ocurrir que esta golpeara acciden-

talmente el circuito electronico provocando desperfectos o un mal funcionamiento del

robot movil. Se decidio cambiar la disposicion por la actual debido a las siguientes

razones:

El centro de gravedad esta ahora mas cercano al nivel del suelo debido al peso

de las baterıas. Esto hace que el robot movil tenga una estabilidad mayor

frente a posibles inclinaciones del terreno.

En futuras operaciones de mantenimiento del robot Andabata, resulta mas

facil extraer la baterıa y se elimina la posibilidad de danar la electronica de

control de los motores del robot movil al extraer la baterıa.

Merece la pena destacar que, al principio, Andabata tenıa instalados motores, re-

ductoras y controladoras diferentes a las descritas en esta memoria, pero los motores

se estropeaban facilmente por lo que hubo que descartarlos y sustituirlos.

67

68 CAPITULO 6. CONCLUSIONES

El motor instalado en una primera configuracion era un motor Maxon EC 60 flat

?60mm de conmutacion electronica sin escobillas de 100W y dimensiones reducidas

(ver Figura 6.1).

Figura 6.1: Motor de conmutacion electronica sin escobillas de 100W

Este motor contaba con tres sensores Hall que se utilizaban para la odometrıa

del robot lo cual hacıa que no fuera todo lo precisa que requerıan las condiciones

del proyecto de investigacion.

El control de los motores se realizaba mediante los amplificadores DEC Module

50/5 de Maxon. Estos modulos se colocaban sobre dos placas, denominadas Double

control y realizadas por Ingenierıa Uno, de forma que una de las placas controlaba

los motores de la parte delantera y la otra los motores de la parte trasera (ver Figura

6.2a). Las placas Double control estaban conectadas, a su vez, a la placa de circuito

impreso MultiProp realizada tambien por Ingenierıa Uno, que interpretaba toda la

informacion que llegaba a traves de los motores, controladoras y comandos enviados

desde el PC (ver Figura 6.2b). La comunicacion con el PC se realizaba mediante

un chip FTDI incorporado al circuito impreso que permitıa la comunicacion serie

mediante un puerto USB

Por ultimo, la reductora de la configuracion anterior era una reductora epici-

cloidal o planetaria con una relacion de reduccion de 1:36 distribuida en dos etapas

de relacion 1:6 cada una. La reductora estaba formada por un eje acoplado al mo-

tor con un radio de giro excentrico y tres ruedas dentadas, una de ellas doble, que

presentaban una forma lobulada (ver Figura 6.3).

6.2. RECAPITULACION 69

(a) (b)

Figura 6.2: Circuito electronico: (a) Placa Double control con dos DEC Module50/5 (b) Placa MultiProp

Figura 6.3: Vista explosionada de la reductora epicicloidal fabricada por IngenierıaUno

6.2. Recapitulacion

Se han cumplido satisfactoriamente los dos objetivos principales del proyecto:

se ha colaborado para la puesta en marcha del robot movil y se han documentado

todos los sistemas de Andabata. Mas concretamente se han alcanzado los siguientes

objetivos especıficos.

Se han generado planos del robot movil y cada una de las piezas que lo com-

ponen a partir del modelado 3D por computadora.

Se han instalado las placas amplificadoras de potencia y de control y se ha

realizado el conexionado correspondiente.

Se han comprobado y revisado todas las conexiones del sistema electrico y

electronico. Se ha realizado un esquema detallado de las conexiones anteriores.

Se ha incorporado un interruptor de encendido y un boton de parada de emer-

gencia como elementos de seguridad.

70 CAPITULO 6. CONCLUSIONES

Se ha mejorado la disposicion de los elementos para que sea mas estable y su

desmontaje sea mas sencillo.

Se ha probado la interfaz con los motores y contribuido en su puesta en fun-

cionamiento.

6.3. Trabajos futuros

Algunas de los trabajos de mejora para Andabata que se proponen son:

Buscar soluciones para que la tarea de desmontar el robot sea menos laboriosa.

Incorporar una carcasa exterior para aislar el robot del entorno.

Implementar en ROS el control de errores de la placa de control Kangaroo x2.

Implementar el control de bajo nivel utilizando el protocolo Packet Serial en

vez del protocolo Simplified Serial. El protocolo Packet Serial esta disenado

para una alta fiabilidad, incluso en senales con ruido. Permite asegurar la

recepcion de cada comando y emparejarlo con una respuesta. Por otro lado,

es mas difıcil de implementar correctamente que el protocolo Simplified Serial.

Mejorar la funcion de joystick de forma que el estado de reposo del robot

coincida con la tableta en posicion horizontal.

Mejorar la aplicacion en Android de teleoperacion Andabata para optimizar

los flujos de informacion.

Anexo A

Planos

71

1

5

7

8

9

11

12

1314

4

2

3 10

MARCA DENOMINACIÓN DESCRIPCIÓN CANTIDAD

14 Caja computadora 1

13 Fuente de alimentación 1

12 Conjunto batería Batería y bridas de sujeción 1

11 Suplemento láser 1

10 Uno Láser Telémetro láser 3D 1

9 Caja de electrónica Caja para alojar el circuito electrónico 1

8 Conjunto motriz B Suspensión, motor, reductora y rueda 2

7 Conjunto motriz A Suspensión, motor, reductora y rueda 2

6 ISO 4762 M4 x 10 --- 10N 16

5 Separador chapasSeparador de las chapas de nivel

inferior e intermedio8

4 Chasis tubularUnido a la chapa inferior mediante

soldadura1

3 Chapa superior 12 Chapa intermedia 11 Chapa inferior 1

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.

SI NO SE INDICA LO CONTRARIO:LAS COTAS SE EXPRESAN EN MMACABADO SUPERFICIAL:TOLERANCIAS: LINEAL: ANGULAR:

ACABADO: REBARBAR Y ROMPER ARISTAS VIVAS

NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:

NO CAMBIE LA ESCALA REVISIÓN

TÍTULO:

N.º DE DIBUJO

ESCALA:1:10 HOJA 1 DE 1

A3

PESO:

1

Cordero ene-16 Vista general

41 kg

23

3

160

8 X 7

81

289

1

04

83

83

4 X R47

71

167

53

8 98

23

4 X R3

93

97

123

140

123

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO


A3

PESO:

2

Cordero ene-16 1-Chapa inferior

49

4 X R32

8 X 7

37

113

127

1

69

120

4 X R102

4 X R62

7

231

159

4

3

10

140

398

3

0

580

629

2

2

325

3PESO:

A3

HOJA 1 DE 1ESCALA:1:5

N.º DE DIBUJO

TÍTULO:

REVISIÓNNO CAMBIE LA ESCALA

MATERIAL:

FECHAFIRMANOMBRE

REBARBAR Y ROMPER ARISTAS VIVAS

ACABADO:SI NO SE INDICA LO CONTRARIO:LAS COTAS SE EXPRESAN EN MMACABADO SUPERFICIAL:TOLERANCIAS: LINEAL: ANGULAR:

CALID.

FABR.

APROB.

VERIF.

DIBUJ.

2-Chapa intermediaCordero ene-16

2

346

65

40

165

4

1

240

403

3

4

556

4 X R44

8 X 5

72

163

1

14

4 X R90

4 X R74

111

50

153

135

601

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO


A3

PESO:

4

3-Chapa superiorCordero ene-16

15

17

16 MARCA DENOMINACIÓN DESCRIPCIÓN CANTIDAD

18 Hexagon Nut ISO - 4032 - M4 - W - N 4

17 ISO 4762 M4 x 10 --- 10N 4

16 Soporte Unido por soldadura a la estructura tubular 4

15 Estructura tubular 1

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO


A3

PESO:

5

Cordero ene-16 4-Chasis tubular

116

8

11,

5

M4

M4

8

11,

5

15

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO


A3

PESO:

6

Cordero ene-16 5-Separador chapas

19

20

2223

30

2124

28

27

29


30 Tope 1

29 Conjunto motor-reductora A 1

28 Rueda 127 Llanta 1

26 ISO 4762 M4 x 10 --- 10N 8


24 ISO 4762 M4 x 16 --- 16N 2

23 Muelle 222 Soporte muelles B 121 Soporte muelles A 120 Guía HG 119 Patín HGW-CC 2

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO


A3

PESO:

7

Cordero ene-16 7-Conjunto motriz A

31

32

3435

42

3336

39

40

41


42 Tope 1

41 Conjunto motor-reductora B 1

40 Llanta 1

39 Rueda 1

38 ISO 4762 M4 x 10 --- 10N 8


36 ISO 4762 M4 x 16 --- 16N 2

35 Muelle 234 Soporte muelles C 1

33 Soporte muelles A 1

32 Guía HG 1

31 Patín HGW-CC 2

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO


A3

PESO:

8

Cordero ene-16 8-Conjunto motriz B

2

34 33

218

5x4

15

6 8

83

62

68

90

130

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO


A3

PESO:

9

Cordero ene-16 9-Caja electrónica

101

18

200

134

165

84

179

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO


A3

PESO:

10

Cordero ene-16 11-Suplemento láser

43

45

44



46 ISO 4762 M5 x 8 --- 8N 4

45 Brida B 144 Brida A 143 Batería 1

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO


A3

PESO:

11

Cordero ene-16 12-Conjunto batería

91

245

245

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO


A3

PESO:

12

Cordero ene-16 14-Caja computadora

228

359

113

103

176

665

8 X R51 221 49

172

2

47 4

10

485

5

57

604

116

8 X R83

8 X R80

10

10

8 X 10

609

105

327

10 20

17 3

0

5 PO

R TO

DO

FIGURA 15FIGURA 16ESCALA 1:1

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO


A3

PESO:

13

Cordero ene-16 15-Estructura tubular16-Soporte

60 R5

12

122

1,5

R3

6

39 4

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO


A3

PESO:

14

Cordero ene-16 21/33-Soporte muelles A

2

132

3 69

4 46

16

141

A

21

30

36

136

12 38 116

102

100

14

21

2

8 X 6

41

19

3,4

13

2 X R3

6

18,8

DETALLE AESCALA 1 : 1

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO


A3

PESO:

15

Cordero ene-16 22-Soporte muelles B

1

5

50

200

100

60 91 94 98 102

15

12

R24

17 18

11 8

19

6

61

71

80

84

3 X 6 POR TODO

3

R2

A

A

5

50

2 1

0 1

2 16

0,8

1

8 2

1 3

7

SECCIÓN A-AESCALA 1 : 2

FIGURA 23ESCALA 1:1

FIGURA 27ESCALA 1:5

FIGURA 28ESCALA 1:2

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO

ESCALA HOJA 1 DE 1

A3

PESO:

16

Cordero ene-1623/35-Muelle27/39-Rueda28/40-Llanta

2

3 69

132

46 4

16

38

136

2 102

116

12

7 X

6

21

30

36

19

41

100

1

4 2

1

141

A

13

6 18,8

3,4

2 X

R3

DETALLE AESCALA 1 : 1

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO


A3

PESO:

17

Cordero ene-16 34-Soporte muelles C

590

90

90

45

160

158

210 3

40

10

10,5

2 X

6

20

158

85

3

210

20

10,5

10

2 X

6

FIGURA 43ESCALA 1:5

FIGURA 44ESCALA 1:2

FIGURA 45ESCALA 1:2

DIBUJ.

VERIF.

APROB.

FABR.

CALID.



NOMBRE FIRMA FECHA

MATERIAL:


TÍTULO:

N.º DE DIBUJO

ESCALA: HOJA 1 DE 1

A3

PESO:

18

Cordero jun-15 43-Batería44-Brida A45-Brida B

Anexo B

Documentacion tecnica

B.1. Especificaciones tecnicas de producto

En el presente anexo se incluyen las especificaciones tecnicas de los dispositi-

vos incorporados al robot movil Andabata. Los documentos incorporados han sido

obtenidos de los sitios web de cada fabricante.

En los casos en los que el fabricante no ofrece un archivo de descarga con la

documentacion tecnica se ha optado por imprimir la informacion en formato PDF

(Portable Document Format) o por copiar la informacion de la pagina.

91

92 ANEXO B. DOCUMENTACION TECNICA

B.1.1. Motor Maxon RE 40

Numero de producto: 218010

URL: http://www.maxonmotor.es/medias/sys_master/root/8819166543902/

15-142-EN-nov.pdf

http://www.maxonmotor.es/medias/sys_master/root/8819166543902/15-142-EN-nov.pdf

http://www.maxonmotor.es/medias/sys_master/root/8819166543902/15-142-EN-nov.pdf

142

max

on D

C m

otor

M 1:2

148866 148867 148877 218008 218009 218010 218011 218012 218013 218014

4.7 K/W 1.9 K/W 41.5 s 809 s -30…+100°C +155°C

0.05 - 0.15 mm 0.025 mm 5.6 N 110 N

1200 N 28 N

1 13 480 g

ESCON Mod. 50/5 379ESCON 50/5 380ESCON 70/10 380EPOS2 24/5 387EPOS2 50/5 387EPOS2 70/10 387EPOS2 P 24/5 390EPOS3 70/10 EtherCAT 393MAXPOS 50/5 396

12 24 48 48 48 48 48 48 48 486920 7580 7590 6420 5560 3330 2690 2130 1720 1420241 137 68.6 53.7 43.7 21.9 16.6 12.5 9.66 7.76

6380 6940 7000 5810 4930 2710 2060 1510 1080 78194.9 177 187 186 180 189 190 192 192 190

6 6 3.17 2.66 2.23 1.4 1.13 0.909 0.73 0.61720 2420 2560 2040 1620 1020 814 655 523 424105 80.2 42.4 28.6 19.7 7.43 4.79 3.06 1.97 1.3288 91 92 91 91 89 89 88 86 85

0.115 0.299 1.13 1.68 2.44 6.46 10 15.7 24.4 36.30.024 0.082 0.33 0.46 0.613 1.7 2.62 4.14 6.41 9.3216.4 30.2 60.3 71.3 82.2 137 170 214 266 321581 317 158 134 116 69.7 56.2 44.7 35.9 29.84.05 3.14 2.97 3.16 3.45 3.29 3.31 3.27 3.29 3.375.89 4.67 4.28 4.2 4.19 4.16 4.15 4.15 4.15 4.16139 142 137 127 116 121 120 121 120 118

Stock programStandard programSpecial program (on request)

Specifi cations Operating Range Commentsn [rpm] Continuous operation

In observation of above listed thermal resistance (lines 17 and 18) the maximum permissible winding temperature will be reached during continuous op-eration at 25°C ambient.= Thermal limit.

Short term operationThe motor may be briefl y overloaded (recurring).

Assigned power rating

maxon Modular System Overview on page 20–25

Part Numbers

maxon DC motor November 2015 edition / subject to change

RE 40 ∅40 mm, Graphite Brushes, 150 Watt

Values at nominal voltage1 Nominal voltage V2 No load speed rpm3 No load current mA4 Nominal speed rpm5 Nominal torque (max. continuous torque) mNm6 Nominal current (max. continuous current) A7 Stall torque mNm8 Stall current A9 Max. effi ciency %

Characteristics10 Terminal resistance Ω11 Terminal inductance mH12 Torque constant mNm/A13 Speed constant rpm/V14 Speed / torque gradient rpm/mNm15 Mechanical time constant ms16 Rotor inertia gcm2

Motor Data

Thermal data17 Thermal resistance housing-ambient 18 Thermal resistance winding-housing 19 Thermal time constant winding 20 Thermal time constant motor 21 Ambient temperature 22 Max. winding temperature

Mechanical data (ball bearings)23 Max. speed 12 000 rpm24 Axial play 25 Radial play 26 Max. axial load (dynamic) 27 Max. force for press fi ts (static)

(static, shaft supported) 28 Max. radial load, 5 mm from fl ange

Other specifi cations29 Number of pole pairs 30 Number of commutator segments 31 Weight of motor

Values listed in the table are nominal. Explanation of the fi gures on page 107.

Option Preloaded ball bearings

Planetary Gearhead∅42 mm3 - 15 NmPage 314

Recommended Electronics:Notes Page 22

Planetary Gearhead∅52 mm4 - 30 NmPage 318

Brake AB 2824 VDC0.4 NmPage 408

Encoder MR256 - 1024 CPT, 3 channelsPage 356Encoder HED_ 5540500 CPT, 3 channelsPage 362/365

Industrial VersionEncoder HEDL 9140Page 368Brake AB 28Page 409End capPage 413

1506_DC_motor.indd 142 26.11.15 08:23


B.1.2. Encoder MR Tipo L 500ppv

Numero de producto: 228452

URL: http://www.maxonmotor.es/medias/sys_master/root/8816813572126/

15-356-EN.pdf

http://www.maxonmotor.es/medias/sys_master/root/8816813572126/15-356-EN.pdf

http://www.maxonmotor.es/medias/sys_master/root/8816813572126/15-356-EN.pdf

max

on s

enso

r

356

RE 30, 15 W 138 79.4 79.4 79.4 79.4 79.4RE 30, 15 W 138 GP 32, 0.75 - 4.5 Nm 305 • • • • •RE 30, 60 W 139 79.4 79.4 79.4 79.4 79.4RE 30, 60 W 139 GP 32, 0.75 - 4.5 Nm 303 • • • • •RE 30, 60 W 139 GP 32, 0.75 - 6.0 Nm 305-309 • • • • •RE 30, 60 W 139 GP 32 S 334-336 • • • • •RE 35, 90 W 140 82.4 82.4 82.4 82.4 82.4RE 35, 90 W 140 GP 32, 0.75 - 4.5 Nm 303 • • • • •RE 35, 90 W 140 GP 32, 0.75 - 6.0 Nm 305-309 • • • • •RE 35, 90 W 140 GP 32, 4.0 - 8.0 Nm 310 • • • • •RE 35, 90 W 140 GP 42, 3 - 15 Nm 314 • • • • •RE 35, 90 W 140 GP 32 S 334-336 • • • • •RE 40, 25 W 141 82.4 82.4 82.4 82.4 82.4RE 40, 150 W 142 82.4 82.4 82.4 82.4 82.4RE 40, 150 W 142 GP 42, 3 - 15 Nm 314 • • • • •RE 40, 150 W 142 GP 52, 4 - 30 Nm 318 • • • • •A-max 32 170/172 72.7 72.7 72.7 72.7 72.7A-max 32 170/172 GP 32, 0.75 - 6.0 Nm 305-308 • • • • •A-max 32 170/172 GS 38, 0.1 - 0.6 Nm 313 • • • • •A-max 32 170/172 GP 32 S 334-336 • • • • •EC-max 40, 70 W 228 73.9 73.9 73.9 73.9 73.9EC-max 40, 70 W 228 GP 42, 3 - 15 Nm 315 • • • • •EC-max 40, 120 W 229 103.9 103.9 103.9 103.9 103.9EC-max 40, 120 W 229 GP 52, 4 - 30 Nm 319 • • • • •

225783 228452 225785 228456 225787

256 500 512 1000 10243 3 3 3 380 200 160 200 320

18 750 24 000 18 750 12 000 18 750

1

9

2

10506 ±10

maxon sensor April 2015 edition / subject to change

Stock programStandard programSpecial program (on request)

Encoder MR Type L, 256–1024 CPT, 3 Channels, with Line Driver

maxon Modular System+ Motor Page + Gearhead Page + Brake Page Overall length [mm] / • see Gearhead

Part Numbers

TypeCounts per turnNumber of channelsMax. operating frequency (kHz)Max. speed (rpm)

Direction of rotation cw (defi nition cw p. 106)

Technical Data Pin Allocation Connection exampleSupply voltage VCC 5 V ± 5%Output signal TTL compatiblePhase shift Φ 90°e ± 45°eIndex pulse width 90°e ± 45°eOperating temperature range -25…+85 °CMoment of inertia of code wheel ≤ 1.7 gcm2

Output current per channel max. 5 mA

The index signal Ι is synchronized with channel A or B. Opt. terminal resistance R > 1 kΩ

1 N.C. 2 VCC 3 GND 4 N.C. 5 Channel A 6 Channel A 7 Channel B 8 Channel B 9 Channel I (Index)10 Channel I (Index)

DIN Connector 41651/EN 60603-13fl at band cable AWG 28

s∆ 45°e<s2 s = 90°e1..4s1s4s3

U

U

U

U

U

U

High

High

High

Low

Low

Low

90°e

Channel A

Channel B

Channel I

Cycle C = 360°ePulse P = 180°e

Phase shift

overall length overall length

R

R

R

Line receiverRecommended IC's:- MC 3486- SN 75175- AM 26 LS 32

Channel B

Channel B

Channel A

Channel A

Channel I

Channel I

GNDVCC

Enco

der,

Line

Driv

er

1510_Sensor.indd 356 23.04.15 08:48


B.1.3. Guıas lineales Hiwin serie HG

Modelo: HGW15CCZ0C

URL: http://www.hiwin.com/html/extras/hgw-cc_hgw-hc.html

http://www.hiwin.com/html/extras/hgw-cc_hgw-hc.html


B.1.4. Fuente de alimentacion Sunpower SDX

Modelo: SDX-425-G24

URL: http://www.sunpower.com.tw/Frameset-min.asp?sn=231

http://www.sunpower.com.tw/Frameset-min.asp?sn=231

SUNPOWER TECHNOLOGY CORP. 16F.-1, No.150, Jian 1st Rd., Zhonghe Dist., New Taipei City 235, Taiwan (R.O.C.).TEL: 886-2-8226-3100 FAX: 886-2-8226-3111 http://www.sunpower.com.tw E-mail: [email protected]

SDX-425-G24

Copy Right Sunpower Technology Corp. 2009, All Rights Reserved. SDX-425-G24 Rev 0.8 Specifications subject to change without notice. RS-110043 JUN-16-2014 QR0405-1 Rev,:1.0

Features: ＊ Input and output isolation ＊ High efficiency and reliability ＊ Soft start function, low inrush current ＊ Input reverse polarity protection ＊ 3.3V & 5V VRM design ＊ Over voltage, over load & short circuit protection ＊ With power good signal & PS-ON signal output ＊ 100% full load burn-in test ＊ Meet Intel ATX 2.01 / ATX 2.31 / ATX 12V ＊ UL, cUL, TUV ,CB, CE standard ＊ 3 years warranty

Specification: Voltage 19V ~ 36V DC (Typical 24V) Current <28.6A @ 23V DC input, INPUT Protection Ceramic Fuse 30A/250V Voltage 5V 3.3V 12V1 12V2 -5V -12V 5Vsb Min Load 0A 0A 1A 0A 0A 0A 0A Max Load 23A 20A 16A 16A 0.5A 1A 19V~23V : 1.4A 23V~36V : 1.7AOutput Tolerance 2 ±3% ±5% ±3% ±3% ±5% ±10% ±5% Ripple Noise MAX. 3 70mV 70mV 150mV 150mV 100mV 150mV 70mV Efficiency (TYP.) 72%

OUTPUT

Output MAX. 3.3V & 5V max 125W, -5V & -12V max 12W, total output max 425W

Over Voltage 5.7V~6.5V 3.7V~4.1V 13.1V~14.5V ---- ---- ---- Shutdown, it needs re-power on to recover Over current (MAX) 30A 30A 20A 20A ---- ---- ---- PROTECTION

Over Load ＆ Short Circuit When power supply over 105%~ 150% max load or short circuit acted, power supply will be shutdown and latch off, recover after re-start up.

Rise time <20mS ELEC. CHAR.

Power good signal Power ON within 100---500ms, high level TTL Signal release. Temperature 4 Operating: -10 ~ 70 ; De -rating: 45 ~ 70 : 2.5%/ ; Storage: -20~+85

ENVIRONMENT Humidity Operating: 20% ~ 90% (non condensing) RH; Storage: 10% ~ 95% RH (non condensing)

SAFETY Withstand voltage I/P-O/P:3.0KVAC, I/P-FG:1.5KVAC, 1minute Isolation resistance I/P-O/P, I/P-FG, ＞100MΩ/500VDC at 25/ 70% RH EMC EMI EN 55022 CLASS B、FCC CFR 47 PART 15 CLASS B、CNS 13438 CLASS B. EMS EN 55024：EN 61000-4-2,3,4,5,6,8

Cooling Forced airflow cooling with DC fan M.T.B.F. 106 K hours Dimension 150 x 140 x 86 mm (L*W*H) OTHERS

Packing N.W.: 2.1 Kg / 1pc; 6 pcs/ 2.03 CUFT / 1 CTN 1 All measurements which not mentioned are based on 24VDC input, output Max at ambient 25 / 70%RH. 2 Output tolerance included set up voltage, line regulation and load regulation. NOTE The regulation is measured between 20%-100% max load of each output, Total output t must under output Max. 3 Ripple & noise are measured at 10〜50 condition and 20MHz of bandwidth by using a 10〞〜15〞twisted pair-wire terminated with a 0.1uF & a 10uF parallel capacitor. 4 The operating temperature shall follow the de-rating curve in spec 5 The power supply is considered a component of end-equipment. The end-equipment must be re-confirmed whether comply with EMC directives.

425W, Six Output 150 x 140 x 86 mm5.90 x 5.51 x 3.39 inch

DC-DC for ATX System

SUNPOWER TECHNOLOGY CORP. 16F.-1, No.150, Jian 1st Rd., Zhonghe Dist., New Taipei City 235, Taiwan (R.O.C.).TEL: 886-2-8226-3100 FAX: 886-2-8226-3111 http://www.sunpower.com.tw E-mail: [email protected]

SDX-425-G24

Copy Right Sunpower Technology Corp. 2009, All Rights Reserved. SDX-425-G24 Rev 0.8 Specifications subject to change without notice. RS-110043 JUN-16-2014 QR0405-1 Rev,:1.0

De-rating Curve： Output De-rating Vs Input Voltage

10 20 30 50 60 70

20

40

60

80

100

AMBIENT TEMPERATURE( )

LOAD

(%)

-10 0 40 (HORIZONTAL)

40

60

80

100

INPUT VOLTAGE (VDC)

LOA

D(%

)

19

50

70

90

23 36

Dimension: (Unit: mm)

FULL LOAD

FULL LOAD

B.1. ESPECIFICACIONES TECNICAS DE PRODUCTO 101

B.1.5. Controladora de motor Sabertooth dual 32A

Modelo: Sabertooth 2x32

URL:

http://www.dimensionengineering.com/datasheets/Sabertooth2x32.pdf

http://www.dimensionengineering.com/datasheets/Sabertooth2x32.pdf


B.1.6. Controladora de movimiento Kangaroo x2

Modelo: Kangaroo x2

URL: http://www.dimensionengineering.com/products/kangaroo

http://www.dimensionengineering.com/products/kangaroo

MOTOR DRIVERS

SyRen 10SyRen 25SyRen 50Sabertooth 2X5Sabertooth 2X5 R/CSabertooth 2X12Sabertooth 2X12 R/CSabertooth 2X25Sabertooth 2X32Sabertooth 2X60

RADIO CONTROL

BattleSwitchCellShieldDoubleSwitchLipoShieldPicoSwitchServo PigtailsSmartBECSportBECVHVBEC

R/C LIGHTING

DELight Starter KitDELight ControllerDELinkDELight Single LEDsDELight Strip LEDsEasyLightsSinewinder Lights

DC TO DC

3.3V Switching Regulator5.0V Switching Regulator1A Adjustable SwitchingRegulator3A Adjustable SwitchingRegulatorHV Adjustable SwitchingRegulatorAnyVolt 3AnyVolt MicroLVBoostNegatronBreakout Boards

SENSORS

Buffered 2g AccelerometerBuffered 6g AccelerometerBuffered 3D Accelerometer

MOTION CONTROL

Kangaroo x2

ABOUT

The CompanyWarranty InformationTerms of UsageOur DealersShipping FAQAccelerometer GuideSwitching Regulator GuideBEC FAQ

LEGACY PRODUCTS

Legacy Products

Kangaroo x2 motion controllerPrice: $23.99

Weight: 7.0g / 0.25oz

International Shipping: $2.00

Lead Time~2 weeks

Product Description

Kangaroo x2 adds selftuning feedback motion control to yourSabertooth or SyRen motor driver. It can be used withquadrature encoders or potentiometers to provide position orspeed control. It supports one or two feedback channels.

Feedback control has always been highly desirable formechanical systems. Being able to tell your device to move anexact amount, at a specific speed or to a certain position, andhave it reliably and repeatably do so, regardless of the load ordisturbances, has obvious benefits. However, PID and othercontrollers have to be carefully tuned to get acceptable results.Feedback tuning is difficult, time consuming and requiresadvanced math and physics knowledge.

Kangaroo x2 is the first selftuning controller in its class. Insteadof requiring you to measure, model and calculate the system,the controller itself will figure everything out after a few switchsettings and button presses. In the time it takes to get a tastysnack, you can come back to a perfectly tuned system ready toaccept your commands.

Instead of requiring you to use a microcontroller to do closedloop control, Kangaroo x2 works from analog and radio controlsources as well as microcontrollers and computers. You can, forexample, use it to build that two horsepower R/C servo you’vealways needed as the final piece of your doomsday device. Justremember who helped when the vaporizing starts.

During operation, you can command speeds, positions orcombined commands like “move to 37 inches at a speed of 4inches per second.” You can also have the Kangaroo x2 reportback speeds and positions while it is running. A mixed modeallows for unstoppable mobile robots with differential drive ortank style steering.

If you need to get your product under control, Kangaroo x2 isthe best way to do it.

Product Specs

Model: Kangaroo x2

Specifications: 2 channel selftuning PID controllerPosition or speed controlQuadrature encoder feedback orpotentiometer feedbackSupport for limit switches and mechanicalstopsAnalog, R/C and serial inputs

Compatibility: Sabertooth 2x10Sabertooth 2x12Sabertooth 2x25Sabertooth 2x25 V2Sabertooth 2x50HVSabertooth 2x60SyRen 10SyRen 25SyRen 50

Documentation: Kangaroo ManualKangaroo PackIn InstructionsEncoder CalculatorArduino Library Reference.NET (C#, VB) Library ReferencePacket Serial ReferenceDEScribe Manual

Software: Arduino Library.NET (C#, VB) LibraryDEScribe PC Software

Videos: Teach Tune Mode 1Drive Mode Tune for Position ControlDrive Mode Tune for Speed ControlKangaroo Speed Control vs. Sabertooth RCTravel Range for Speed Control Tune

Customerprojects:

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B.1.7. Cable USB-TTL serial

Modelo: TTL-232R-5V

URL: http://www.ftdichip.com/Support/Documents/DataSheets/Cables/DS_

TTL-232R_CABLES.pdf

http://www.ftdichip.com/Support/Documents/DataSheets/Cables/DS_TTL-232R_CABLES.pdf



GND

CTS#

VCC

TXD

RXD

RTS#

1

2

3

4

5

6

CABLE 1.8m

VCC

1

2

3

4

5

6

6 pin header0.1in pitch

BLACK

BROWN

RED

ORANGE

YELLOW

GREEN

A B

C

D

Pin 1

E

Dimensions (mm)

2.54 +/- 0.05A

12.70 +/- 0.2B

C

14.0 +/- 0.2D

2.54 +/- 0.05E

15.24 +/- 0.2


B.1.8. Placa base ASRock Extreme

Modelo: Z87M Extreme 4

URL: http://www.asrock.com/mb/Intel/Z87M%20Extreme4/index.es.asp?

cat=Specifications

http://www.asrock.com/mb/Intel/Z87M%20Extreme4/index.es.asp?cat=Specifications

http://www.asrock.com/mb/Intel/Z87M%20Extreme4/index.es.asp?cat=Specifications

27/6/2015 ASRock > Z87M Extreme4

data:text/html;charset=utf8,%3Cdiv%20style%3D%22margin%3A%200px%20auto%3B%20padding%3A%200px%3B%20fontsize%3A%2014px%3B%20… 1/3

Z87M Extreme4

Especificaciones del Producto

Generales

AStyle Home Cloud Purity Sound™

CPU

Soporta Procesadores de Nueva 4ª y 4ª Generación Intel® Core™ i7/i5/i3/Xeon®/ Pentium®/

Celeron®(Socket 1150) Digi Power Design Diseño de fase de alimentación 8

Soporta tecnología Intel® Turbo Boost 2.0

Soporta Intel® KSeries desbloqueo CPU Soporta ASRock BCLK gama completa Overclocking

Chipset Intel® Z87

Memoria

Tecnología de memoria Dual Channel DDR3/DDR3L 4 x DDR3/DDR3L ranuras DIMM Soporta memoria DDR3/DDR3L 2800+(OC)/2400(OC)/2133(OC)/1866(OC)/1600/1333/1066 nonECC, unbuffered Máxima capacidad de memoria del sistema: 32GB*

Soporta Intel® Extreme Memory Profile (XMP) 1.3 / 1.2

*Debido a la limitación del sistema operativo, el tamaño de la memoria actual puede ser menos que 4GB para la

reserva del uso del sistema bajo operativo Windows® 32bit. Para Windows® 64bit con CPU de 64bit no hay tallimitación.

BIOS

64Mb AMI UEFI Legal BIOS con soporte GUI Multilingüe ACPI 1.1 conforme Wake Up Events Soporta SMBIOS 2.3.1 CPU, DRAM, PCH 1.05V, PCH 1.5V multiajuste de voltaje

Audio, Video y Conectividad

Gráficos

Soporta Intel® HD Graphics Builtin Visuals : Intel® Quick Sync Video con AVC, MVC (S3D) y MPEG2

Full HW Encode1, Intel® InTru™ 3D, Intel® Clear Video HD Technology, Intel® Insider™, Intel® HDGraphics 4600 Pixel Shader 5.0, DirectX 11.1 Tamaño máximo memoria 1792MB Múltiples opciones de salida gráficos: DSub, DVID y HDMI Soporta Triple Monitor Soporta tecnología HDMI con maxima resolución hasta 4K x 2K (4096x2304) @ 24Hz Soporta DVID con maxima resolución hasta 1920x1200 @ 60Hz Soporta DSub con maxima resolución hasta 1920x1200 @ 60Hz Soporta Auto Lip Sync, Deep Color (12bpc), xvYCC y HBR (High Bit Rate Audio) con HDMI (Senecesita compatibilidad con monitor HDMI) Soporta función HDCP con puertos DVID y HDMI Soporta Bluray (BD) Full HD 1080p con puertos DVID y HDMI

*Intel® HD Graphics integrada visuales y las salidas de VGA puede ser compatible sólo con los procesadores quetienen GPU integrada.

**Debido a la limitación del chipset, el reproductor Bluray de Intel® HD Graphics solo es soportado bajo Windows® 8 /8 64bit / 7 / 7 64bit / Vista™ / Vista™ 64bit.

***Intel® InTru™ 3D solo es soportado bajo Windows® 8 / 8 64bit / 7 / 7 64bit.

Audio

Audio 7.1 CH HD con protección de contenido (Realtek ALC1150 Audio Codec) Soporta audio Premium Bluray Soporta Purity Sound™ Amplificador 115dB SNR DAC con diferencial

Amplificador de Auriculares Premium TI® NE5532 (soporta auriculares de hasta 600 Ohms) Tecnología Direct Drive Cubierta con blindaje EMI PCB blindada de aislamiento

Compatibilidad DTS Connect

LAN

Gigabit LAN 10/100/1000 Mb/s

Giga PHY Intel® I217V

Tecnología Encendido Intel® Remote Soporta WakeOnLAN Soporta Ethernet 802.3az eficiente energéticamente Soporta PXE



Expansión / Conectividad

Ranuras de

expansión

2 x ranuras PCI Express 3.0 x16 (PCIE1/PCIE3: una a x16 (PCIE1); dos a x8 (PCIE1) / x8 (PCIE3)) 1 x ranura PCI Express 2.0 x16 (PCIE4: modo x4) 1 x ranura PCI Express 2.0 x1 Soporta AMD Quad CrossFireX™, 3Way CrossFireX™ y CrossFireX™

Soporta NVIDIA® Quad SLI™ y SLI™

Almacenaje

6 x conectores SATA3 de 6.0 Gb/s, Soporta RAID (RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 10, Tecnología

Intel® Rapid Storage 12 y Tecnología Intel® Smart Response), NCQ, AHCI y Hot Plug (el conectorSATA3_1 es compartido con el puerto eSATA) 1 x Conector eSATA, Soporta NCQ, AHCI, Hot Plug

Conectores

1 x cabezal IR 1 x puerto COM Header 1 x cabezal LED encendido 1 x Cabezal Intrusión caja 1 x cabecera TPM 2 x conectores ventilador Procesador (1 x 4pin, 1 x 3pin) 2 x conectores ventilador caja (1 x 4pin, 1 x 3pin) 1 x conector ventilador alimentación (3pin) 1 x conector alimentación 24 pin ATX 1 x conector alimentación 8 pin 12V 1 x Conector panel frontal audio 2 x cabezales USB 2.0 (soporta 4 puertos USB 2.0) 1 x cabezal USB 3.0 (soporta 2 puertos USB 3.0)

Panel trasero

Entrada/salida

Panel Entrada/Salida 1 x Puerto PS/2 Teclado/Ratón 1 x puerto DSub 1 x puerto DVID 1 x puerto HDMI 1 x Puerto de salida Óptico SPDIF 1 x Conector eSATA 4 x puertos USB 2.0 4 x puertos USB 3.0 1 x Puerto con LED LAN RJ45 (LEDs de Activación/conexión y velocidad) Enchufe HD Audio: Altavoz posterior / Central / Bajo / entrada de línea / Altavoz Delantero / Micrófono

Otras Características / Varios

Características

especiales

ASRock APP Shop ASRock ATuning ASRock Instant Flash ASRock APP Charger ASRock XFast USB ASRock XFast LAN ASRock XFast RAM ASRock Crashless BIOS ASRock OMG (Online Management Guard) ASRock Internet Flash ASRock Sistema Navegador UEFI ASRock UEFI Tech Service ASRock Deshumidificador ASRock Fácil instalación de RAID ASRock Easy Driver Installer ASRock Interactive UEFI ASRock Fast Boot ASRock Restart to UEFI ASRock USB Key ASRock FANTastic Tuning Hybrid Booster: Control de Frecuencia del Procesador ASRock UCOP Boot Failure Guard (B.F.G.)

LED nocturno

CD de Soporte Drivers, Utilidades, Software Antivirus (Versión de prueba), Prueba CyberLink MediaEspresso 6.5,Google Chrome Browser y Toolbar, Start8 (30 días de prueba), MeshCentral, Splashtop Streamer

Accesorios

1 x Tarjeta SLI_Bridge Guía de instalación rápida, CD de Soporte, Placa entrada/salida 4 x cables de datos SATA

Monitorización

del hardware

Sensor temperatura CPU / Chasis Sensor de velocidad del ventilador del Procesador / Chasis / Alimentación Ventilador silencioso Procesador/ Chasis (Permite que el ventilador del chasis autoajuste la velocidadpor temperatura de la CPU) Control de ventilador multivelocidad Procesador/ Chasis Detección Caja abierta



Monitorización del Voltaje: +12V, +5V, +3.3V, CPU Vcore

Formato

Formato Micro ATX Diseño Capacitador Premium Gold (Capacitadores 100% fabricados en Japón con polímerosconductivos de alta calidad)

Sistema

Operativo Compatible con Microsoft Windows® 8.1 32bit / 8.1 64bit / 8 32bit / 8 64bit / 7 32bit / 7 64bit

Certificaciones FCC, CE, WHQL Calificada para ErP/EuP (ErP/EuP se necesita fuente de alimentación preparada)

Precaución:

Por favor, tenga en cuenta que hay cierto riesgo implicado con el overclocking, incluyendo el ajuste de la configuración de la BIOS o usandolas herramientas de overclocking de terceras partes. El overclocking puede afectar a la estabilidad del sistema, o incluso provocar daños enlos componentes y dispositivos de su sistema. Debe hacerse bajo su propio riesgo y coste. No somos responsables por los posibles dañoscausados por realizar overclocking.

La especificación está sujeta a cambios sin previo aviso. Los nombres de marcas y productos son marcas registradas por sus respectivas compañías.Cualquier otra configuración diferente a la especificación original no está garantizada.


B.1.9. Microprocesador Intel Core

Modelo: i7-4771

URL: http://ark.intel.com/es-es/products/77656/

Intel-Core-i7-4771-Processor-8M-Cache-up-to-3_90-GHz

http://ark.intel.com/es-es/products/77656/Intel-Core-i7-4771-Processor-8M-Cache-up-to-3_90-GHz


27/6/2015 ARK | Intel® Core™ i74771 Processor (8M Cache, up to 3.90 GHz)

http://ark.intel.com/eses/products/77656/IntelCorei74771Processor8MCacheupto3_90GHz 1/4

Intel® Core™ i7-4771 Processor (8M Cache, up to 3.90 GHz)

Especificaciones

‐ Puntos fundamentales

Estado Launched

Fecha de lanzamiento Q3'13

Número de procesador i7-4771

Intel® Smart Cache 8 MB

DMI2 5 GT/s

Nº de enlaces QPI 0

Conjunto de instrucciones 64-bit

Extensiones del conjunto de instrucciones SSE4.1/4.2, AVX 2.0

Opciones de integrados disponibles No

Litografía 22 nm

Escalabilidad 1S Only

Especificación de solución térmica PCG 2013D

Precio de cliente recomendadoBOX : $320.00TRAY: $314.00

Libre de conflictos Yes

Hoja de datos técnicos Link

‐ Desempeño

Núcleos 4

Nº de subprocesos 8

Frecuencia base del procesador 3.5 GHz

Frecuencia turbo máxima 3.9 GHz

TDP 84 W

‐ Especificaciones de memoria

Tamaño de memoria máx. (depende del tipo de memoria) 32 GB

Tipos de memoria DDR3 1333/1600

N.º máximo de canales de memoria 2

Ancho de banda máximo de memoria 25,6 GB/s

Memoria ECC compatible ‡ No

‐ Especificaciones de gráficos

Gráficos de procesador ‡ Intel® HD Graphics 4600

Frecuencia base de los gráficos 350 MHz

Frecuencia dinámica máxima de los gráficos 1.2 GHz

Memoria máxima de vídeo de los gráficos 1.7 GB

Salida para gráficos eDP/DP/HDMI/VGA

Unidades de ejecución 20



Resolución máxima (HDMI) 3840x2160@60Hz

Resolución máxima (DP) 3840x2160@60Hz

Compatibilidad con DirectX* 11.2

Compatibilidad con OpenGL* 4.3

Intel® Quick Sync Video Yes

Tecnología Intel® InTru™ 3D Yes

Intel® Insider™ Yes

Intel® Wireless Display Yes

Interfaz de pantalla flexible Intel® (Intel® FDI) Yes

Tecnología Intel® CVT HD Yes

Nº de pantallas admitidas ‡ 3

ID del dispositivo 412

‐ Opciones de expansión

Revisión de PCI Express 3.0

Configuraciones de PCI Express ‡ Up to 1x16, 2x8, 1x8/2x4

Nº máximo de buses PCI Express 16

‐ Especificaciones de paquete

Configuración máxima de CPU 1

TCASE 72°C

Tamaño del paquete 37.5mm x 37.5mm

Litografía de la IMC y de los gráficos 22nm

Zócalos compatibles FCLGA1150

Opciones de concentración baja de halógenos disponible Ver MDDS

‐ Tecnologías avanzadas

Tecnología Intel® Turbo Boost ‡ 2.0

Tecnología Intel® vPro ‡ Yes

Tecnología Intel® Hyper-Threading ‡ Yes

Tecnología Intel® de virtualización ‡ Yes

Tecnología Intel® de virtualización para E/S dirigida ‡ Yes

Intel® VT-x con tablas de páginas extendidas (EPT) ‡ Yes

Intel® TSX-NI No

Intel® 64 ‡ Yes

Tecnología Intel® My WiFi Yes

Estados inactivos Yes

Tecnología Intel SpeedStep® mejorada Yes

Tecnologías de monitorización térmica Yes

Tecnología Intel® de protección de la identidad ‡ Yes

Programa Intel® Stable Image para la estabilidad de plataformas Yes

‐ Tecnología de protección de datos Intel®

Nuevas instrucciones AES Yes



Toda la información proporcionada está sujeta a cambios en cualquier momento, sin previo aviso. Intel puede realizar cambios en el ciclo de vida de fabricación, especificaciones y descripciones deproductos en cualquier momento, sin previo aviso. La información incluida aquí se proporciona "como está" e Intel no representa ni ofrece garantías de ningún tipo relativas a la exactitud de la

Secure Key Yes

‐ Tecnología de protección de plataforma Intel®

OS Guard Yes

Tecnología de ejecución de confianza ‡ Yes

Bit de desactivación de ejecución ‡ Yes

Tecnología antirrobo Yes

Productos compatibles

Busque boards para PC compatibles >

‐ Chipsets

Comparar

Comparar todos+Nombre del producto Estado Opciones de integrados disponibles TDP Precio de cliente recomendado

Intel® Z97 Chipset (Intel® DH82Z97 PCH)

Launched No 4,1 W N/A

Intel® H97 Chipset (Intel® DH82H97 PCH)


Intel® Z87 Chipset (Intel® DH82Z87 PCH)


Intel® Q87 Chipset (Intel® DH82Q87 PCH)

Launched Yes 4,1 W T&R : $47.00


Launched No 4,1 W T&R : $32.00

Intel® B85 Chipset (Intel® DH82B85 PCH)

Launched No 4,1 W T&R : $28.00

Intel® Q85 Chipset (Intel® DH82Q85 PCH)



Launched Yes 4,1 W T&R : $26.00

Información sobre especificaciones y pedidos

Información de cumplimiento comercial

ECCN CCATS US HTS

5A992C G077159 8542310000-HYBRD

Información sobre especificaciones y pedidos

Spec Code Ordering Code Step RCP VT-x

Boxed Intel® Core™ i7-4771 Processor (8M Cache, up to 3.90 GHz) FC-LGA12C

SR1BW BX80646I74771 C0 $320,00

Boxed Intel® Core™ i7-4771 Processor (8M Cache, up to 3.90 GHz) FC-LGA12C, for China

SR1BW BXC80646I74771 C0 N/A

Intel® Core™ i7-4771 Processor (8M Cache, up to 3.90 GHz) FC-LGA12C, Tray

SR1BW CM8064601464302 C0 $314,00 Yes



información, ni sobre las características de los productos, disponibilidad, funcionalidad o compatibilidad de los productos incluidos en la lista. Póngase en contacto con el proveedor del sistema paraobtener más información sobre productos o sistemas específicos.

Las "clasificaciones de Intel" consisten en números ECCN (números de clasificación para control de exportación) y números HTS (nomenclatura arancelaria armonizada). Intel no se responsabiliza deluso que se haga de sus clasificaciones. No se ofrece ninguna garantía con respecto a la corrección de los números ECCN o HTS. Es posible que su empresa actúe como exportadora de registro y, comotal, será responsable de determinar la correcta clasificación de cualquier elemento en el momento de la exportación.

Consulte la hoja de datos para obtener definiciones formales de las características y propiedades del producto.

Las SKU “anunciadas” no están aún disponibles. Consulte la fecha de lanzamiento para saber cuándo estará disponible en el mercado.

Algunos productos pueden admitir instrucciones nuevas de AES con una actualización de la configuración del procesador, en particular, i7-2630QM/i7-2635QM, i7-2670QM/i7-2675QM, i5-2430M/i5-2435M, i5-2410M/i5-2415M. Póngase en contacto con el fabricante del BIOS que incluye la actualización del procesador más reciente de configuración.

‡ Puede que esta función no esté disponible en todos los sistemas informáticos. Póngase en contacto con su proveedor de sistemas para saber si su sistema ofrece esta función o consulte lasespecificaciones del sistema (placa base, procesador, chipset, fuente de alimentación, disco duro, controladora de gráficos, memoria, BIOS, controladores, monitor de máquina virtual (VMM), softwarede plataforma y/o sistema operativo) para comprobar la compatibilidad con la función. La funcionalidad, el rendimiento y otras ventajas de esta función pueden variar según la configuración delsistema.

"Libre de conflictos" significa "libre de conflictos de RDC", definición utilizada por la normativa de la Comisión de Valores y Bolsa de EE. UU. para referirse a los productos que no contienen mineralesconflictivos (estaño, tántalo, tungsteno y/u oro) que directa o indirectamente financian o lucran a grupos armados en la República Democrática del Congo (RDC) o países vecinos. Intel utiliza también eltérmino "libre de conflictos" en un sentido más amplio para hacer referencia a proveedores, cadenas de suministro, fundiciones y refinadoras cuyas fuentes de minerales conflictivos no financianconflictos en la RDC o en países limítrofes. Los procesadores Intel fabricados antes del 1 de enero de 2013 no tienen la designación de producto libre de conflictos. La designación "libre de conflictos"únicamente se refiere a los productos fabricados a partir de esa fecha. Para los procesadores Intel en caja, la designación "libre de conflictos" se refiere solo al procesador, no a los accesoriosadicionales incluidos, como disipadores de calor o refrigeradores.

Consulte http://www.intel.com/content/www/es/es/architecture-and-technology/hyper-threading/hyper-threading-technology.html?wapkw=hyper+threading para obtener más informaciónincluyendo detalles sobre los procesadores compatibles con la tecnología Intel® HT.

La frecuencia máxima de turbo hace referencia a la frecuencia máxima de un procesador de un solo núcleo que se puede conseguir con la tecnología Intel® Turbo Boost. Consultewww.intel.com/technology/turboboost/ para obtener más información.

Para los productos Intel, se recomienda consultar la guía sobre precios de venta al público recomendados. Los precios son orientativos y están pensados para clientes directos de Intel, además deestar sujetos a cambio sin previo aviso. Los impuestos, gastos de envío, etc. no están incluidos. Los precios pueden variar para otros tipos de embalaje y cantidades de envío y pueden aplicarsepromociones especiales. Este material es meramente orientativo y no constituye ningún tipo de oferta formal por parte de Intel. Póngase en contacto con el representante de Intel concreto paraobtener toda la información precisa sobre presupuestos y precios.

TDP máximo y de sistema se basa en el peor de los escenarios. El TDP real puede ser menor si no se utilizan todas las E/S para los chipsets.

Baja concentración de halógenos: Sólo se aplica a los retardantes de llama bromados y clorados (BFR/CFR) y PVC en el producto final. Los componentes de Intel así como los que se puedan adquirirpara el ensamblaje final cumplen con la normativa JS-709 y la placa de circuito impreso/sustrato, con la IEC 61249-2-21. El uso de retardantes de llama halógenos o de PVC no es beneficioso para elmedio ambiente.

Para ver los datos del análisis de rendimiento, consulte http://www.intel.es/content/www/es/es/benchmarks/intel-product-performance.html

Los números de procesador Intel no son una medida del rendimiento. Los números de procesador diferencian características dentro de cada familia de procesadores, pero no a través de las diferentesfamilias de procesadores. Consulte www.intel.com/content/www/es/es/processors/processor-numbers.html para obtener más detalles.

Los procesadores que admiten computación de 64 bits en la arquitectura Intel® necesitan una BIOS preparada para la arquitectura Intel 64.

¡Envíenos sus comentarios!


B.1.10. Memoria RAM Kingston HyperX

Modelo: HX316C10FBK2/16

URL: http://www.kingston.com/datasheets/HX316C10FBK2_16.pdf

http://www.kingston.com/datasheets/HX316C10FBK2_16.pdf

DESCRIPTIONHyperX HX316C10FBK2/16 is a kit of two 1G x 64-bit (8GB)DDR3-1600 CL10 SDRAM (Synchronous DRAM) 2Rx8 memorymodules, based on sixteen 512M x 8-bit DDR3 FBGA compo-nents per module. Total kit capacity is 16GB. Each module kithas been tested to run at DDR3-1600 at a low latency timing of10-10-10 at 1.5V. Additional timing parameters are shown inthe PnP Timing Parameters section below. The JEDEC stan-dard electrical and mechanical specifications are as follows:

Document No. 4807008-001.B00 04/23/15 Page 1

SPECIFICATIONSselcyc 01)DDI(LC

Row Cycle Time (tRCmin) 48.125ns (min.)Refresh to Active/Refresh 260ns (min.)Command Time (tRFCmin)

Row Active Time (tRASmin) 37.5ns (min.)

Maximum Operating Power TBD W* (per module)0 - V 49gnitaR LU

Operating Temperature 0o C to 85o CStorage Temperature -55o C to +100o C

*Power will vary depending on the SDRAM used.

FEATURES• JEDEC standard 1.5V (1.425V ~1.575V) Power Supply

• VDDQ = 1.5V (1.425V ~ 1.575V)

• 800MHz fCK for 1600Mb/sec/pin

• 8 independent internal bank

• Programmable CAS Latency: 11, 10, 9, 8, 7, 6

• Programmable Additive Latency: 0, CL - 2, or CL - 1 clock

• 8-bit pre-fetch

• Burst Length: 8 (Interleave without any limit, sequential withstarting address “000” only), 4 with tCCD = 4 which does notallow seamless read or write [either on the fly using A12 orMRS]

• Bi-directional Differential Data Strobe

• Internal(self) calibration : Internal self calibration through ZQpin (RZQ : 240 ohm ± 1%)

• On Die Termination using ODT pin

• Average Refresh Period 7.8us at lower than TCASE 85°C,3.9us at 85°C < TCASE < 95°C

• Asynchronous Reset

• Height 1.291” (32.80mm) w/heatsink, double sided component

HX316C10FBK2/1616GB (8GB 1G x 64-Bit x 2 pcs.)DDR3-1600 CL10 240-Pin DIMM Kit

Continued >>

kingston.com/hyperx

PnP JEDEC TIMING PARAMETERS:• DDR3-1600 CL10-10-10 @1.5V• DDR3-1333 CL9-9-9 @1.5V• DDR3-1066 CL7-7-7 @1.5V

Note: The PnP feature offers a range of speed and timing options to supportthe widest variety of processors and chipsets. Your maximum speed willbe determined by your BIOS.

Document No. 4807008-001.B00 Page 2

continued HyperX

All Kingston products are tested to meet our published specifications. Some motherboards or system configurations may not operate atthe published HyperX memory speeds and timing settings. Kingston does not recommend that any user attempt to run their computersfaster than the published speed. Overclocking or modifying your system timing may result in damage to computer components.

FOR MORE INFORMATION, GO TO WWW.KINGSTON.COM/HYPERX

kingston.com/hyperx

7.08 mm133.35 mm

32.8

mm

MODULE DIMENSIONS

MODULE WITH HEAT SPREADER


B.1.11. Disco duro Samsung

Modelo: SSD 840 EVO

URL: http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/minisite/

SSD/global/html/ssd840evo/specifications.html

http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/minisite/SSD/global/html/ssd840evo/specifications.html

http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/minisite/SSD/global/html/ssd840evo/specifications.html

1 DATA SHEET Rev. 1.1, August, 2013

Summary - 2.5” SATA 6Gb/s SSD for Desktop & Laptop PC - Samsung 3-core MEX controller - Samsung 1x nm Toggle DDR 2.0 NAND Flash

memory - Up to 1GB Samsung Low Power DDR2 SDRAM

cache memory - Samsung Magician 4.2 Software for SSD

management - Samsung Data Migration 2.0 Software - 7mm profile

The must-have solution for your PC upgrade

The evolution of the SSD has arrived as the Samsung SSD 840 EVO with more speed, more reliability and much easier upgrade tools. Combining the best SSD technology from Samsung, 840 EVO delivers a superior computing experience.

Faster performance for everyday use The market-leading 840 Series SSD was significantly improved upon in the 840 EVO. Samsung’s new TurboWrite technology delivers dramatically faster sequential write performance. And, with upgrades to NAND, a new controller and firmware, the 840 EVO has superfast responsiveness under everyday workloads. Proven quality and trusted reliability Samsung’s unparalleled end-to-end integration allows us to deliver a reliable, high-performance 2nd generation 3-bit MLC SSD. The upgraded firmware and advanced signal processing guarantees the same level of endurance and reliability as our previous generation, while improving performance. The 840EVO’s ultra-low power consumption helps extend laptop battery life longer than before. In addition, Samsung’s “Dynamic Thermal Guard” algorithm in 840 EVO maintains optimal operating temperature for the drive. Samsung 840 EVO is backed by the same 3-year limited warranty as the previous generation.

Samsung SSD 840 EVO Data Sheet, Rev. 1.1 (August, 2013)


Easier-than-ever upgrade tools As SSDs become more main stream, it is important to make the installation process as smooth and simple as possible. Samsung’s One-stop Installation Navigator is a comprehensive guide for software setup, data migration process and hardware installation. The Samsung Data Migration software is simple to use - yet provides a very powerful “Custom Cloning” feature that makes migration work even when source data is greater than the SSD’s capacity. In addition, SATA to USB 3.0 connector makes data migration up to three times faster than USB 2.0 for laptop upgrades*. Together, it is now easier than ever to get setup and running with Samsung SSDs. (*SATA to USB 3.0 connector is bundled only with Laptop Upgrade package)

Samsung Magician Software Magician eliminates the confusion and uncertainties of SSD management, making it simple for users to maximize the performance and lifetime of their Samsung SSD. In addition to its performance optimization features, Magician (from the version 4.2) also provides 840 EVO users the option to enable RAPID mode (Real-time Accelerated Processing of Input-output Data) – an innovative performance enhancement that processes data on a system level by using free DRAM memory as a cache. Once enabled in Magician, RAPID mode provides an overall PC performance boost.

More Powerful Data Security Solutions The Samsung SSD 840 EVO introduces two important features for data security: hardware-based AES 256bit Full Disk Encryption (FDE) and PSID. Hardware-based AES Encryption helps safeguard data against attack by encrypting all information on the disk at the hardware level, which means there is no detrimental effect on performance. When you forget your SSD security password, PSID protects your data on the drive by executing a cryptographic erase which returns the drive to its factory status, preventing any unauthorized access to your data.

A complete, user-friendly solution With a wide range of capacities from 120GB to the spacious 1TB, the 840 EVO will help you find the perfect SSD for your PC upgrade. And, Samsung’s 1TB drive is a real 1,000GB of user-addressable capacity. The Samsung SSD 840 EVO is available in three packaging configurations: Basic (Drive only), Laptop Upgrade and Desktop Upgrade kit. The Laptop Upgrade kit comes with a SATA to USB 3.0 connector and a mounting spacer. The Desktop Upgrade kit includes a SATA to USB 2.0 connector, a SATA data cable, screws, a 2.5” to 3.5” adapter bracket.


Technical Specifications

Samsung SSD 840 EVO

Usage Application Client PCs*

Capacity 120GB, 250GB, 500GB,750GB,1TB

Dimensions (LxWxH) 100 x 69.85 x 6.8 (mm)

Interface SATA 6Gb/s (compatible with SATA 3Gb/s and SATA 1.5Gb/s)

Form Factor 2.5-inch

Controller Samsung 3-core MEX Controller

NAND Flash Memory 1x nm Samsung Toggle DDR 2.0 NAND Flash Memory (400Mbps)

DRAM Cache Memory 256MB (120GB) or 512MB(250GB&500GB) or 1GB (750&1TB) LPDDR2

Performance**

Sequential Read: Max. 540 MB/s

Sequential Write***: Max. 520 MB/s (250GB/500GB/750GB/1TB) Max. 410 MB/s (120GB)

4KB Random Read (QD1): Max. 10,000 IOPS

4KB Random Write(QD1): Max. 33,000 IOPS

4KB Random Read(QD32): Max. 98,000 IOPS (500GB/750GB/1TB) Max. 97,000 IOPS (250GB) Max. 94,000 IOPS (120GB)

4KB Random Write(QD32): Max. 90,000 IOPS (500GB/750GB/1TB) Max. 66,000 IOPS (250GB) Max. 35,000 IOPS (120GB)

TRIM Support Yes (Requires OS Support)

Garbage Collection Yes

S.M.A.R.T Yes

Security AES 256-bit Full Disk Encryption (FDE)

Weight Max. 53g (1TB)

Reliability MTBF: 1.5 million hours

Power Consumption Average : 0.1W **** (Typical) Idle : 0.045W (Typical, DIPM ON)

Temperature Operating: Non-Operating:

0°C to 70°C -55°C to 95°C

Humidity 5% to 95%, non-condensing

Vibration Non-Operating: 20~2000Hz, 20G

Shock Non-Operating: 1500G , duration 0.5m sec, 3 axis

Etc. Worldwide Name (WWN), LED Indicator support

Warranty 3 years limited

System Configuration : Intel Core i7-3770 @ 3.4GHz, 4GB DDR3 SDRAM (2GBx2) 1333Mbps; Asus motherboard with Intel 7 Series Z77 Chipset; Windows 7 Ultimate x64 SP1; IRST 11.2, MS performance guide pre-condition.

* 840 EVO is not validated for data center usage. ** Sequential performance measurements based on CrystalDiskMark v.3.0.1. Random performance measurements based on Iometer 2010. Performance may vary based on SSD’s firmware version, system hardware & configuration *** Sequential Write performance measurements reflect TurboWrite operation. **** Power consumption measured with MobileMark 2007 in Windows 7. Values calculated using laptop computer and represent system-level power consumption.


Product Lineup

Density Model Name Box Contents Model Code

120 GB MZ-7TE120 Basic (SSD Only) MZ-7TE120BW Desktop Upgrade Kit MZ-7TE120KW

250 GB MZ-7TE250

Basic (SSD Only) MZ-7TE250BW Laptop Upgrade Kit MZ-7TE250LW Desktop Upgrade Kit MZ-7TE250KW

500 GB MZ-7TE500 Basic (SSD Only) MZ-7TE500BW Laptop Upgrade Kit MZ-7TE500LW

750 GB MZ-7TE750 Basic (SSD Only) MZ-7TE750BW

1TB MZ-7TE1T0 Basic (SSD Only) MZ-7TE1T0BW

Contents

Contents Basic Laptop upgrade Desktop Upgrade

3.5” bracket with screws X X Yes

SATA data cable X X Yes

Mounting spacer X Yes X

SATA to USB connector X Yes

(USB 3.0) Yes

(USB 2.0)

SSD Installation Guide(Printed) Yes Yes Yes

SSD Warranty Summary(Printed) Yes Yes Yes

Samsung software & manual CD Yes Yes Yes

Samsung Activation Sticker Yes Yes Yes

For more information, please visit www.samsung.com/ssd. To download the latest software & manuals, please visit www.samsung.com/samsungssd

DISCLAIMER SAMSUNG ELECTRONICS RESERVES THE RIGHT TO CHANGE PRODUCTS, INFORMATION AND SPECIFICATIONS WITHOUT NOTICE. Products and specifications discussed herein are for reference purposes only. All information discussed herein may change without notice and is provided on an “AS IS” basis, without warranties of any kind. This document and all information discussed herein remain the sole and exclusive property of Samsung Electronics. No license of any patent, copyright, mask work, trademark or any other intellectual property right is granted by one party to the other party under this document, by implication, estoppels or otherwise. Samsung products are not intended for use in life support, critical care, medical, safety equipment, or similar applications where product failure could result in loss of life or personal or physical harm, or any military or defense application, or any governmental procurement to which special terms or provisions may apply. For

updates or additional information about Samsung products, contact your nearest Samsung office. COPYRIGHT © 2013 This material is copyrighted by Samsung Electronics. Any unauthorized reproductions, use or disclosure of this material, or any part thereof, is strictly prohibited and is a violation under copyright law. TRADEMARKS & SERVICE MARKS The Samsung Logo is the trademark of Samsung Electronics. Adobe is a trademark and Adobe Acrobat is a registered trademark of Adobe Systems Incorporated. All other company and product names may be trademarks of the respective companies with which they are associated.


B.1.12. Router TP-Link

Modelo: TL-WR1042ND

URL: http://www.tp-link.es/products/details/?model=TL-WR1042ND#spec


B.1.13. Laser Hokuyo

Modelo: UTM-30LX-EW

URL: http://www.hokuyo-aut.jp/02sensor/07scanner/utm_30lx_ew.html#

http://www.hokuyo-aut.jp/02sensor/07scanner/utm_30lx_ew.html#

27/6/2015 Scanning range finder UTM30LXEW | Photo sensor | PRODUCTS | HOKUYO AUTOMATIC CO.,LTD.

data:text/html;charset=utf8,%3Ctable%20width%3D%22577%22%20border%3D%220%22%20cellspacing%3D%220%22%20cellpadding%3D%220%22… 1/3

UTM-30LX-EW SOKUIKI sensor for intelligent robots

Feature

Supply voltage 12V

Measurement distance 30m

Field of view 270°

Interface Ethernet

Multi-echo

IP67

Specifications

Model UTM-30LX-EW

Light Source Laser Semiconductor λ = 905nm Laser Class 1

Power Source 12VDC ± 10%

Supply Current MAX : 1A, Normal : 0.7A

Power Consumption Less than 8W

Detection Range and

Detection Object

Guaranteed Range:0.1 to 30m(White Kent Sheet)*2

Maximum Range:0.1 to 60m

Minimum detectable width at 10m : 130mm(Vary with distance)

Accuracy

0.1 to 10m : ±30mm,10 to 30m : ±50mm(White Kent Sheet)*2

Under 3000lx : White Kent Sheet : ±30mm*1(0.1 to 10m)

Under 100000lx : White Kent Sheet : ±50mm*1(0.1 to 10m)

Measurement

Resolution and

Repeated Accuracy

1mm

0.1 to 10m : σ<10mm,10 to 30m : σ<30mm(White Kent Sheet)*2

Under 3000lx : σ=10mm*1(White Kent Sheet up to 10m)

Under 100000lx : σ=30*1(White Kent Sheet up to 10m)

Scan Angle 270°



Angular Resolution 0.25°(360°/1440)

Scan Speed 25ms(Motor speed : 2400rpm)

Interface Ethernet 100BASE-TX(Auto-negotiation)

Output Synchronous Output 1-Point

LED DisplayGreen : Power supply.

Red : Normal Operation(Continuous),Malfunction(Blink)

Ambient Condition

(Temperature,Humidity)

-10 to +50 degrees C

Less than 85%RH(Without Dew,Frost)

Storage Temperature -25 to +75 degrees C

Environmental EffectMeasured distance will be shorter than the actual distance under rain, snow and

direct sunlight*2.

Vibration Resistance10 to 55Hz Double amplitude 1.5mm in each X, Y, Z axis for 2hrs.

55 to 200Hz 98m/s2 sweep of 2min in each X, Y, Z axis for 1hrs.

Impact Resistance 196m/s2 In each X, Y, Z axis 10 times.

Protective Structure Optics: IP67(Except Ethernet connector)

Insulation Resistance 10MΩ DC500V Megger

Weight 210g (Without cable)

Case Polycarbonate

External Dimension

(W×D×H)62mm×62mm×87.5mm

*1 Under Standard Test Condition (Accuracy can not be guaranteed under direct sunlight.)

*2 Indoor environment with less than 1000lx.

Please perform necessary tests with the actual device in the working environment.

Use data filtering techniques to reduce the effect of water droplets when detecting objects under the rain.

External dimension


B.1.14. Telefono inteligente LG Nexus 4

Modelo: E960

URL: http:

//www.lg.com/us/support/products/documents/Nexus4_One_sheeter.pdf

http://www.lg.com/us/support/products/documents/Nexus4_One_sheeter.pdf

http://www.lg.com/us/support/products/documents/Nexus4_One_sheeter.pdf

The new smartphone from Google.With cutting edge hardware, your favorite Google Apps, and the latest version of Android – Nexus 4 puts the best of Google in the palm of your hand.

Learn More: google.com/nexus/4

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Photo Sphere CameraUp, down and all around you, it’s like no camera you’ve ever seen. With Nexus 4, take pictures in every direction and see them stitched together into incredible, immersive photo spheres that put you right inside the scene.

Google NowGet just the right information at just the right time with Google Now. It shows you how much traffic to expect before you leave for work, or when the next train will arrive as you’re standing on the platform.

Learn More: google.com/now

Demo: Open the Camera app and choose Photo Sphere mode . Adjust the camera position so that the blue dot is at the center of the target. Move the camera to the side, up and down and align the blue dot to fill in the scene. Touch the Shutter button to capture the Photo Sphere.

Google MapsGet to the places you care about quickly and easily.

Demo: Swipe up from the bottom of the screen. Google Now will display a few cards relevant to the current time and location. Touch Menu > Sample cards to see more examples.

Demo: •Turn-by-turn GPS navigation•Directions - Driving, transit, walking & biking.•Indoor Maps - Find an indoor maps location like the

Mall of American and zoom in.•Street View - Touch & hold a location on a street and tap

the info window. Touch the Street View icon and turn on Compass mode in the menu. Double-tap to move.

Learn More: google.com/mobile/maps

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inut

es

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Screen • 4.7” 1280x768 (320ppi)• WXGA True HD IPS+• Gapless unibody

construction• Corning® Gorilla®

Glass 2Size• 133.9 x 68.7 x 9.1

Weight• 139g

Cameras• 8 MP (main)• 1.3 MP (front)

CPU• Qualcomm

Snapdragon™ S4 Pro 1.5GHz

RAM• 2GB

Sensors• Accelerometer• Compass• Ambient light• Proximity• Gyroscope• Pressure• GPS

Network• Unlocked GSM/UMTS/

HSPA+• GSM/EDGE/GPRS (850,

900, 1800, 1900 MHz)• 3G (850, 900, 1700,

1900, 2100 MHz)• HSPA+

Wireless• Wireless charging

compatible• Wi-Fi (802.11 b/g/n)• SlimPort• NFC (Android Beam)• Bluetooth

Memory• 8GB or 16GB (actual

formatted capacity will be less)

Battery• 2,100 mAh • Up to10 hours of talk

time• Up to 250 hours of

standbyOS• Android 4.2

(Jelly Bean)

Tech

Spe

cs

Voice Search & Voice Actions

Demo: Press the microphone icon on the Home screen. Examples:• When is the next Giants game?• What do lion cubs look like?• Remind me to walk the dog in 2

hours. • Do a barrel roll.

Gesture Typing

Demo: Open Messenger and type by gliding your finger over the letters.

Vibrant 320ppi screen with curved glass edges. Protected by scratch resistant Corning® Gorilla® Glass 2.

Crisp 4.7” display

Demo: Open the Camera app and choose video mode. While recording, tap the screen to take still photos.

Shoot video in full 1080p with continuous focus, real-time zoom, and time lapse mode.

Record HD video

High-performance 8MP camera that takes stunning Photo Sphere images.

Explore Google Play

Browse through the millions of songs available for purchase, or upload your existing music library (including iTunes) to Google Play. Once your music is imported it automatically becomes available on Nexus 4, on the web at play.google.com and any other Android phone or tablet. * up to 20,000 songs. Cannot include DRM protected songs.

Your music on Google Play

Get all the apps and games you love on Google Play.

If you’ve signed up for Google+, you can enable Instant Upload and photos taken with your phone are automatically uploaded to a private album on the web so you’ll never lose a shot.

Movies & TV Books Magazines

Demo: Touch the Play Store icon and browse available entertainment. Explore preloaded content by finding the Play Books, Play Magazines, and Play Movies & TV icons.

Nexus 4 comes with Android Beam so you can quickly share photos, videos, contacts, apps and more with a tap. Made in partnership with LG, Nexus 4

comes with a cutting-edge Qualcomm Snapdragon™ S4 Pro processor. With 2GB of RAM and the fastest version of Android ever, Nexus 4 is our snappiest smartphone yet.

Built for Speed

Android Beam

Demo: Find a YouTube video on Nexus 4 and unlock another NFC-enabled Android device. Place the devices back-to-back, then tap the screen to beam the video.


B.1.15. Tableta Samsung

Modelo: GT-P5200

URL: http://www.samsung.com/us/support/owners/product/GT-P5210ZWYXAR

http://www.samsung.com/us/support/owners/product/GT-P5210ZWYXAR


Full Specifications

Category

Type Tablet

Carrier

Type Wi-Fi

Form Factor

Form Factor Touchscreen

Color

Color White

OS

OS Android 4.2, Jelly Bean

Size

Weight 508 g

Product Dimensions (Milimeters) 243.1 x 176.1 x 8

Camera

Camera Resolution (Front) 1.3 MP

Camera Resolution (Rear) 3.0 MP

Features

GPS tagging

HD Playback

HD Recording

Online Image Uploading (Share Via)

Photo Editing

TV/Video-Out

Video

Video Editing

Sharing Capabilities: Buddy Photo

Share, ChatOn Photo Share

Shot Modes: Auto, Beauty Face, Night,

Panorama, Sound & Shot, Sport


Battery

Battery, Usage Up to 8 Hours

Memory

Internal Memory (User Memory Is Less

Than The Total Memory Due To Stora-

ge Of The Operating System And Softwa-

re Used To Operate The Phones Features.

Actual User MemoryWill Vary Depending

On The Mobile Phone Operator And May

Change After Software Upgrades Are Per-

formed.)

1GB RAM; 16GB ROM

External Memory/MicroSD Capacity microSD (Up to 64GB)

CPU

Processor Speed, Type 1.6GHz Dual Core; Intel Atom Pro-

cessor Z2560

Display

Main Display Resolution 1280 x 800 Pixel

Main Display Size 10.1”

Main Display Technology WXGA TFT

B.2. GUIAS Y MANUALES 141

B.2. Guıas y manuales

A continuacion se muestra una lista de archivos con documentacion tecnica adi-

cional ofrecida por algunos fabricantes de los dispositivos incorporados al robot movil

Andabata.

B.2.1. ASRock

Manual de usuario. Z87M Extreme 4

URL: ftp:

//europe.asrock.com/manual/Z87M%20Extreme4.pdf

Documento: User Manual (Ingles)

Guıa de instalacion rapida. Z87 Extreme 4

URL: ftp://europe.asrock.com/manual/qig/Z87M%

20Extreme4_multiQIG.pdf

Documento: Quick Installation Guide (Varios idiomas)

B.2.2. Dimension Engineering

Manual de usuario. Sabertooth 2x32

URL: https://www.dimensionengineering.com/datasheets/

Sabertooth2x32.pdf

Documento: Sabertooth 2x32 (Ingles)

Guıa de inicio rapido. Sabertooth 2x32


Sabertooth2x32QuickStart.pdf

Documento: Sabertooth 2x32 Quick Start Guide (Ingles)

ftp://europe.asrock.com/manual/Z87M%20Extreme4.pdf

ftp://europe.asrock.com/manual/Z87M%20Extreme4.pdf

ftp://europe.asrock.com/manual/qig/Z87M%20Extreme4_multiQIG.pdf

ftp://europe.asrock.com/manual/qig/Z87M%20Extreme4_multiQIG.pdf

https://www.dimensionengineering.com/datasheets/Sabertooth2x32.pdf

https://www.dimensionengineering.com/datasheets/Sabertooth2x32.pdf

https://www.dimensionengineering.com/datasheets/Sabertooth2x32QuickStart.pdf

https://www.dimensionengineering.com/datasheets/Sabertooth2x32QuickStart.pdf


Manual de usuario. Kangaroo x2


KangarooManual.pdf

Documento: Sabertooth 2x32 Quick Start Guide (Ingles)

Guıa de instalacion. Kangaroo x2


KangarooPackInInstructions.pdf

Documento: Kangaroo x2 Install Guide (Ingles)

Manual de la aplicacion DEScribe

URL: https://www.dimensionengineering.com/software/

DEScribe/html/ (Ingles)

B.2.3. FTDI Chip

Informacion tecnica

URL: http://www.ftdichip.com/Support/Documents/

DataSheets/Cables/DS_TTL-232R_CABLES.pdf

Documento: TTL to USB Serial Converter Range of Cables Datasheet (Ingles)

B.2.4. Hiwin

Informacion tecnica de las guıas lineales

URL: http://www.hiwin.com/pdf/lg/0809/Hiwin%20Linear%

20Guideway%20Catalog_G99TE13-0809.pdf

Documento: Linear Guideway. Technical information (Ingles)

https://www.dimensionengineering.com/datasheets/KangarooManual.pdf

https://www.dimensionengineering.com/datasheets/KangarooManual.pdf

https://www.dimensionengineering.com/datasheets/KangarooPackInInstructions.pdf

https://www.dimensionengineering.com/datasheets/KangarooPackInInstructions.pdf

https://www.dimensionengineering.com/software/DEScribe/html/

https://www.dimensionengineering.com/software/DEScribe/html/



http://www.hiwin.com/pdf/lg/0809/Hiwin%20Linear%20Guideway%20Catalog_G99TE13-0809.pdf

http://www.hiwin.com/pdf/lg/0809/Hiwin%20Linear%20Guideway%20Catalog_G99TE13-0809.pdf

B.2. GUIAS Y MANUALES 143

B.2.5. LG

Manual de usuario de Nexus 4

URL: http:

//www.lg.com/us/support-mobile/lg-LGE960#manuals

Documento: Nexus 4 Guidebook (Ingles)

B.2.6. Maxon Motor

Explicacion de los datos de los motores

URL: http://www.maxonmotor.es/medias/sys_master/root/

8804419469342/

DC-Das-wichtigste-ueber-maxonmotoren-11-DE-EN-ES-036-1.

pdf?attachment=true

Documento: Informacion clave sobre Maxon DC motor y EC motor (Aleman,

ingles y espanol)

Explicacion de los datos de los sensores

URL: http://www.maxonmotor.es/medias/sys_master/root/

8804422615070/

SENSOREN-Das-wichtigste-ueber-SENSOREN-11-DE-EN-ES-030-031.

pdf?attachment=true

Documento: Tecnologıa Maxon sensor (Aleman, ingles y espanol)

B.2.7. Samsung

Guıa de instalacion de Samsung SSD 840 EVO

URL: http:

//www.samsung.com/global/business/semiconductor/

minisite/SSD/downloads/document/Samsung_SSD_

Self-Install_Photo_Guide_for_Desktop_EN.pdf

http://www.maxonmotor.es/medias/sys_master/root/8804419469342/DC-Das-wichtigste-ueber-maxonmotoren-11-DE-EN-ES-036-1.pdf?attachment=true




http://www.maxonmotor.es/medias/sys_master/root/8804422615070/SENSOREN-Das-wichtigste-ueber-SENSOREN-11-DE-EN-ES-030-031.pdf?attachment=true




http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/minisite/SSD/downloads/document/Samsung_SSD_Self-Install_Photo_Guide_for_Desktop_EN.pdf





Documento: Samsung SSD Self-Install Photo Guide for desktop computers

(Ingles)

Manual de usuario de Samsung Galaxy Tab3

URL: http://downloadcenter.samsung.com/content/UM/

201401/20140116044958454/GEN_GT-P5210_Galaxy_

Tab_3_English_JB_User_Manual_MFA_F4.pdf

Documento: Samsung Galaxy Tab3 Android Tablet User Manual (Ingles)

B.2.8. TP-Link

Guıa de usuario de TL-WR1042ND

URL: http://www.tp-link.es/resources/document/

TL-WR1042ND_V1_User_Guide_1910010928.pdf

Documento: User guide TL-WR1042ND (Ingles)

http://downloadcenter.samsung.com/content/UM/201401/20140116044958454/GEN_GT-P5210_Galaxy_Tab_3_English_JB_User_Manual_MFA_F4.pdf



http://www.tp-link.es/resources/document/TL-WR1042ND_V1_User_Guide_1910010928.pdf

http://www.tp-link.es/resources/document/TL-WR1042ND_V1_User_Guide_1910010928.pdf

Anexo C

Esquemas de conexiones

Este anexo contiene un esquema detallado de conexiones del robot Andabata

donde se han dispuesto los elementos de forma que se pueda presentar la informacion

lo mas clara posible. Se han registrado de forma detallada todas las conexiones y el

color de cada cable representado en el esquema coincide con el real en el circuito.

En las tablas que aparecen a continuacion de los esquemas, se relacionan las

conexiones realizadas entre los motores, los codificadores y las controladoras y su

descripcion. Los nombres de los dispositivos aparecen codificados en las tablas de

la siguiente forma:

BAT Baterıa

BE Boton de emergencia

EDD Encoder delantero derecho

EDI Encoder delantero izquierdo

ETD Encoder trasero derecho

ETI Encoder trasero izquierdo

FA Fuente de alimentacion

IG Interruptor general de corte

KD Kangaroo x2 delantera

KT Kangaroo x2 trasera

MDD Motor delantero derecho

MDI Motor delantero izquierdo

MTD Motor trasero derecho

MTI Motor trasero izquierdo

145

146 ANEXO C. ESQUEMAS DE CONEXIONES

CSD Cable serie delantero TTL-232R

CST Cable serie trasero TTL-232R

SD Sabertooth 2x32 delantera

ST Sabertooth 2x32 trasera

Conjunto motor-encoder delantero derecho

BATERÍA

Interruptor general

F. Alimentac.V+V-

LÁSERMÓVIL

TRANSFORMADOR

Conjunto motor-encoder delantero izquierdo Conjunto motor-encoder trasero derecho Conjunto motor-encoder trasero izquierdo

1

1

2

2BOTÓN DE

EMERGENCIA

10 1 10 110 1 101

TTL-232R TTL-232R

ENCODER MOTOR ENCODER MOTORENCODERMOTOR ENCODERMOTOR

COMPUTADORA

Router

Sabertooth 2x32 Quick Start GuideCongratulations on your purchase of a Sabertooth 2x32 regenerative dual motor driver.

Sabertooth 2x32 is a highly flexible and configurable motor driver that supports a number

of operating modes. Basic configuration is done with the DIP switches. Advanced setup

is done using the Sabertooth 2x32’s USB port and a no cost PC program called DEScribe.

For the full product manual and DEScribe PC software www.dimensionengineering.com/products/sabertooth2x32

USB port this is used for setup or control

0V is internally connected to B-. It provides

a ground (GND) for control circuitry

5V is a regulated 5 volt supply generated

by the 2x32. 1 amp current max

S1 is a signal input

S2 is a signal input

A1 is an auxiliary signal input

A2 is an auxiliary signal input

P1 and P2 are power outputs. They are used

to clamp regenerative voltage, operate motor

brakes, or as extra power outputs. 8A max.

DIP Switches used to setup the Sabertooth 2x32

Status and Error LEDs indicate conditions

M2A and M2B connect to Motor 2

B- connects to the negative terminal of

your battery or power supply. It is

internally connected to the 0V terminal.

B+ connects to the positive terminal of

Your battery or power supply. Max voltage

30V nominal/33.6V absolute

M1A and M1B connect to Motor 1

Sabertooth 2x32 Operating Mode ReferenceOperating modes are selected with the DIP switches. More options are available using the DEScribe software

Analog Control Radio Control Serial Control USB Control

A complete description of each mode can be found in the manual

www.dimensionengineering.com/products/sabertooth2x32

Motor 1

with encoder

Limit

Switch

Normally

Closed

Motor 2

with encoder

Ground

Index

A

5 Volts

B

Ground

Index

A

5 Volts

B

|0V

|5V

|S1

|S2

|

M1A

|M1B

| B+

| B- |

M2A

|M2B

1 2 3 4 5 6

ON

Sabertooth

or SyRen

R/C

Re

ce

ive

r

Limit

Switch

Normally

Closed

Limit

Switch

Normally

Closed

Limit

Switch

Normally

Closed

Kangaroo x2 Sample Wiring Diagram

1 OFF: Analog Input.

Connect 0-5V analog signals to

the S1 and S2 inputs.

1 ON: Digital Input

R/C to S1 and S2 or connect

serial TX to S1 and RX to S2

2 OFF: Analog Feedback

Connect a 0-5V signal to

Feedback Input A

2 ON: Quadrature Feedback

Connect an encoder to Feedback

Inputs A and B

3 OFF: Velocity Control

Motor speed and direction are

controlled by the input signal

3 ON: Position Control

Motor position is controlled by

the input signal

4 OFF: Mixed Mode

The outputs are mixed together

for differential drive

4 on: Independent mode

The outputs are independent. S1

controls motor 1 and S2 motor 2

Operating mode DIP switch settingsC

H1

CH

2

For the full manual, example videos, libraries, serial protocols and

other documentation, please visit

www.dimensionengineering.com/kangaroo


Motores y codificadores

De ADescripcion

Disp. Terminal

/Cable

Disp. Terminal

/Cable

MDD Negro SD M2A Alimentacion motor.

MDD Azul SD M2B Tierra.

EDD 1 - - No conectar.

EDD 2/Rojo EDI 2 VCC. Alimentacion enco-

der.

EDD 3/Negro EDI 3 GND. Tierra.


EDD 5 - - Canal A.

EDD 6/Verde KD 2-FI-A Canal A.

EDD 7 - - Canal B.

EDD 8/Azul KD 2-FI-B Canal B.

EDD 9 - - Canal I (index).


MDI Negro SD M1A Alimentacion motor.

MDI Azul SD M1B Tierra.

EDI 1 - - No conectar.

EDI 2/Rojo KD 1-FI-5V VCC. Alimentacion enco-

der.

EDI 3/Negro KD 1-FI-Gnd GND. Tierra.


EDD 5 - - Canal A.

EDD 6/Verde KD 1-FI-A Canal A.

EDD 7 - - Canal B.

EDD 8/Azul KD 1-FI-B Canal B.


EDD 10 - - Canal I.

MTD Negro ST M2B Alimentacion motor.

MTD Azul ST M2A Tierra.

ETD 1 - - No conectar.

Continua en la pagina siguiente

151

De ADescripcion

Disp. Terminal

/Cable

Disp. Terminal

/Cable

ETD 2/Rojo ETI 2 VCC. Alimentacion enco-

der.

ETD 3/Negro ETI 3 GND. Tierra.


ETD 5 - - Canal A.

ETD 6/Verde KT 2-FI-A Canal A.

ETD 7 - - Canal B.

ETD 8/Azul KT 2-FI-B Canal B.

ETD 9 - - Canal I (index).

ETD 10 - - Canal I.

MTI Negro ST M1B Alimentacion motor.

MTI Azul ST M1A Tierra.

ETI 1 - - No conectar

ETI 2/Rojo KT 1-FI-5V VCC. Alimentacion enco-

der.

ETI 3/Negro KT 1-FI-Gnd GND. Tierra.


ETD 5 - - Canal A.

ETD 6/Verde KT 1-FI-A Canal A.

ETD 7 - - Canal B.

ETD 8/Azul KT 1-FI-B Canal B.



FI = Feedback Input

Ver Figura C.1


Figura C.1: Asignacion de pin del codificador MR tipo L de 500ppv

Controladoras de motor

De ADescripcion

Disp. Terminal

/Cable

Disp. Terminal

/Cable

SD M1A MDI Negro Alimentacion motor.

SD M1B MDI Azul Tierra.

SD B+ IG-

BAT

Rojo Alimentacion motor.

SD B- BAT Gris Tierra.

SD M2A MDD Negro Alimentacion motor.

SD M2B MDD Azul Tierra.

SD µUSB - - Puerto micro USB

SD 0V KD s.c. Tierra.

SD 5V KD s.c. Alimentacion. Tension re-

gulada de 5V.

SD S1 KD s.c. Senal. RX en modo serie.

SD S2 KD s.c. Senal. TX en modo serie.

SD A1/Amarillo SD A2 Senal auxiliar.

SD A2/Amarillo BE 2 Senal auxiliar.

SD P1 - - Salida de potencia.

SD P2 - - Salida de potencia.


153

De ADescripcion

Disp. Terminal

/Cable

Disp. Terminal

/Cable

ST M1A MTI Azul Tierra.

ST M1B MTI Negro Alimentacion motor.

ST B+ IG-

BAT

Rojo Alimentacion motor.

ST B- BAT Gris Tierra.

ST M2A MTD Azul Tierra.

ST M2B MTD Negro Alimentacion motor.

ST µUSB - - Puerto micro USB

ST 0V KT s.c. Tierra.

ST 5V KT s.c. Alimentacion. Tension re-

gulada de 5V.

ST S1 KT s.c. Senal. RX en modo serie.

ST S2 KT s.c. Senal. TX en modo serie.

ST A1/Amarillo ST A2 Senal auxiliar.

ST A2/Amarillo BE 1 Senal auxiliar.

ST P1 - - Salida de potencia.

ST P2 - - Salida de potencia.

s.c. = sin codificar

Ver Figura C.2

Figura C.2: Asignacion de terminales de la controladora de motor Sabertooth 2x32


Controladoras de movimiento

De ADescripcion

Disp. Terminal

/Cable

Disp. Terminal

/Cable

KD 0V CSD 1/Negro Tierra.

KD 5V BE 1/Gris Alimentacion. Tension re-

gulada de 5V.

KD S1 CSD 4/Naranja RX.

KD S2 CSD 5/Amarillo TX.

KD 1-FI-Gnd EDI 3/Negro Tierra.

KD 1-FI-I - - Canal I (index).

KD 1-FI-A EDI 6/Verde Canal A.

KD 1-FI-5V EDI 2/Rojo Alimentacion. Tension re-

gulada de 5V.

KD 1-FI-B EDI 8/Azul Canal B.

KD 1-L1 - - Terminal para interruptores

lımite.


lımite.

KD 2-FI-Gnd - - Tierra.

KD 2-FI-I - - Canal I (index).

KD 2-FI-A EDD 6/Verde Canal A.

KD 2-FI-5V - - Alimentacion. Tension re-

gulada de 5V

KD 2-FI-B EDD 8/Azul Canal B.


lımite.


lımite.

KT 0V CST 1/Negro Tierra.

KT 5V BE 2/Gris Alimentacion. Tension re-

gulada de 5V.

KT S1 CST 4/Naranja RX.


155

De ADescripcion

Disp. Terminal

/Cable

Disp. Terminal

/Cable

KT S2 CST 5/Amarillo TX.

KT 1-FI-Gnd ETI 3/Negro Tierra.

KT 1-FI-I - - Canal I (index).

KT 1-FI-A ETI 6/Verde Canal A.

KT 1-FI-5V ETI 2/Rojo Alimentacion. Tension re-

gulada de 5V

KT 1-FI-B ETI 8/Azul Canal B.

KT 1-L1 - - Terminal para interruptores

lımite.


lımite.

KT 2-FI-Gnd - - Tierra.

KT 2-FI-I - - Canal I (index).

KT 2-FI-A ETD 6/Verde Canal A.

KT 2-FI-5V - - Alimentacion. Tension re-

gulada de 5V

KT 2-FI-B ETD 8/Azul Canal B.


lımite.


lımite.

FI = Feedback Input

Ver figura C.3


Figura C.3: Asignacion de terminales de la controladora de movimiento Kangaroox2

Anexo D

Codigo de los programas

modificados

En este anexo se incluye el codigo de los programas que han sido modificados

para que el software de control de Andabata funcione correctamente.

control wheels

./codigo/control wheels.cpp

// Modificacion de control_wheels para adaptarlo a la

nueva controladora Kangaroo x2. La version anterior

del programa que funcionaba con la controladora de

Ingenieria Uno ahora se llama control_wheels (another

copy).cpp

// Se han incluido dos controladoras Kangaroo x2 , una

para las ruedas delanteras y otra para las traseras.

// Este nodo contiene el control final de las ruedas.

Recibe consignas de velocidades de las ruedas y aplica

un control proporcional (o no) a las ruedas. El nodo

lee los encoders a una frecuencia determinada y las

publica en un tema especifico. Tambien esta suscrito

a un tema donde se publican velocidades de forma que ,

157

158 ANEXO D. CODIGO DE LOS PROGRAMAS MODIFICADOS

cuando llega un nuevo mensaje a ese tema , ros lo

procesa y el nodo recibe esa velocidad.

// El modo de control es independiente , hay que darle

consignas a cada canal , siendo 1 el canal izquierdo y

2 el canal derecho. En total se tienen cuatro canales

, dos delanteros y dos traseros. Las ordenes de los

canales traseros llevan el sufijo t.

#include <ros/ros.h>

#include "serial/serial.h"

#include <boost/thread.hpp >

#include <andabata_msgs/WheelsRad.h>

#include <andabata_msgs/VelTelegram.h>

#include <iostream >

#include <sstream >

using std:: string;

using namespace std;

// ***** La clase HW contiene la declaracion de todas las

funciones que se van a necesitar para leer los

encoders y asignarles las ordenes de velocidad a la

controladora.

class HW

public:

HW(ros:: NodeHandle n);

~HW();

void change_velocity(const andabata_msgs ::

VelTelegram msg);

//std:: string translate_vel(int num);

159

void read_encoders(void);

//void read_encoders(const ros:: WallTimerEvent&

event);

void run();

bool mensaje_valido(std:: string mensaje);

int conv_mensaje(std:: string mensaje);

private:

ros:: NodeHandle n_ , np_ , np2_;

ros:: Subscriber sub_vel_;

ros:: Publisher pub_pulses_;

ros::Time last_measure_;

int pulse_turn_ , gear_gain_ , enc_lines;

int frec_enc_;

//El objeto serial que envia comandos a las ruedas

traseras tiene el sufijo t. El que no lleva

sufijo envia los comandos a las ruedas

delanteras.

serial :: Serial wheels_ , wheels_t;

boost :: mutex mtx_;

// andabata_msgs :: WheelsRad last_; // Contiene la

ultima medida de encoders , se usa este tipo por no

hacer una estructura o algo de eso.

;

// *****

// ***** Destructor de la clase , detiene el robot y

cierra la comunicacion con el puerto serie. Los


objetos con el sufijo t envian las ordenes a la

controladora trasera.

HW::~HW()

wheels_.write("1,powerdown\n"); // Apaga el motor y el

sistema de control. Permite leer posicion y

velocidad.

wheels_.write("2,powerdown\n");

wheels_t.write("1,powerdown\n");

wheels_t.write("2,powerdown\n");

wheels_.close ();

wheels_t.close ();

// ***** Fin del destructor de clase

// ***** Inicia el control de las ruedas. Este nodo se

suscribe a wheels_speed que contiene la velocidad de

las ruedas y utiliza el valor recibido del tema (topic

) para enviar un comando a la controladora y modificar

la velocidad de las ruedas. Tambien publica los

pulsos por segundo que obtiene al leer los encoders en

el tema wheels_angle.

HW::HW(ros:: NodeHandle n):

n_(n),

np_("~"),

np2_("~"),

pulse_turn_ (74000) ,

gear_gain_ (37),

enc_lines (500) ,

frec_enc_ (30)

161

sub_vel_ = n_.subscribe("/move/wheels_speed", 1, &HW::

change_velocity , this);

pub_pulses_ = n_.advertise <andabata_msgs ::WheelsRad >("

/move/wheels_angle", 50);

// Capturamos los parametros , si no se encuentran en

el parameter server se utilizan los valores

predefinidos.

int baudrate;

std:string device , device_t;

np_.param("/andabata_model/baudrate", baudrate , 9600);

np_.param <std::string >("/andabata_model/id", device ,"/

dev/control_ruedas");

np2_.param("/andabata_model/baudrate", baudrate , 9600)

;

np2_.param <std::string >("/andabata_model/id", device_t

,"/dev/control_ruedas_t");

cout << "Configuracion de la comunicacion serial y

apertura del puerto" << endl;

// Configuracion de la comunicacion serie. Se

inicializa la comunicacion serie: se establece el

puerto , la tasa de baudios , el tiempo muerto , el

resto de los parametros de la comunicacion serial y

se abre el puerto. Se hace para ambas

controladoras.

serial :: Timeout to=serial :: Timeout :: simpleTimeout

(1000);

wheels_.setPort(device);

wheels_.setBaudrate(baudrate);

wheels_.setTimeout(to);


wheels_.setParity(serial :: parity_none);

wheels_.setStopbits(serial :: stopbits_one);

wheels_.setBytesize(serial :: eightbits);

wheels_.setFlowcontrol(serial :: flowcontrol_none);

wheels_.open();

wheels_t.setPort(device_t);

wheels_t.setBaudrate(baudrate);

wheels_t.setTimeout(to);

wheels_t.setParity(serial :: parity_none);

wheels_t.setStopbits(serial :: stopbits_one);

wheels_t.setBytesize(serial :: eightbits);

wheels_t.setFlowcontrol(serial :: flowcontrol_none);

wheels_t.open();

// Se habilitan los canales de cada controladora.

wheels_.write("1,start\n");

wheels_.write("2,start\n");

wheels_t.write("1,start\n");

wheels_t.write("2,start\n");

// Para las pruebas se pone una velocidad al inicio.

En el nodo final estas lineas deben estar

comentadas , si no lo estan el robot se movera nada

mas iniciarse el nodo.

//std:: string as = "1,start\n";

//ros:: Duration (2).sleep ();

//as = "1,s4000\n";

// wheels_.write(as);

// wheels_.write ("2, s2000\n");

// wheels_t.write(as);

// wheels_t.write ("2, s2000\n");

last_measure_ = ros::Time::now();

163

// ***** Fin del constructor de clase

// ***** Esta funcion gestiona los hilos (thread) de

proceso. Hay un hilo para la lectura de los encoders

(encoders_thread) y otro para el resto de las

peticiones que son gestionadas por ros::spin().

void HW::run()

boost :: thread encoders_thread(boost ::bind(&HW::

read_encoders , this));

ros::spin();

encoders_thread.join();

// ***** Fin de la funcion de gestion de proceso.

// ***** Cambia la referencia de velocidad de las ruedas.

La velocidad se publica en radianes por segundo en

el tema wheels_speed y debe cambiarse a lineas por

segundo para la comunicacion con la controladora.

void HW:: change_velocity(const andabata_msgs :: VelTelegram

msg)

// Obtencion de la velocidad en lineas de encoder por

segundo del motor a partir de la velocidad de las

ruedas en rad/s

int vel_l = gear_gain_*msg.vela_l*enc_lines /(2* M_PI);

int vel_r = gear_gain_*msg.vela_r*enc_lines /(2* M_PI);


try

std:: string order_l = "1,s";

std:: string order_r = "2,s";

std:: stringstream ss_l , ss_r;

ss_l << vel_l;

ss_r << vel_r;

order_l += ss_l.str();

order_r += ss_r.str();

order_l += "\n";

order_r += "\n";

//cout << "Orden izda.: " << order_l << endl;

//cout << "Orden dcha.: " << order_r << endl;

wheels_.write(order_l);

wheels_.write(order_r);

wheels_t.write(order_l);

wheels_t.write(order_r);

catch (exception &e)

printf("Unhandled Exception: %s", e.what());

// ***** Fin de la funcion de cambio de referencia de

velocidad.

// ***** Comprueba que todos los caracteres de un string

son numeros

165

//bool is_num(std:: string str , int ini = 0)

// bool correct = true;

// for (int i=ini; i<str.size(); i++)

// if (! isdigit(str[i]))

// correct = false;

//

// return correct;

//

// ***** Fin de la funcion de comprobacion

// ***** Validacion del mensaje leido mediante el puerto

serie. El mensaje que lee del puerto serie es de la

forma [numcanal],[letra ][ numero ][/r][/n][/r]. Como

leemos velocidades sera algo como 1,s2000 [/r][/n][/r].

Al final del mensaje siempre hay 3 caracteres no

imprimibles. Cuando hay algun tipo de error de la

controladora , la [letra] sera igual a E y [numero]

estara entre 1 y 6

bool HW:: mensaje_valido(std:: string mensaje)

bool valido = true;

int tam_mens = mensaje.size();

if (( tam_mens >= 6) and (mensaje.substr (2,1) != "E"))

for (int i=3; i<=tam_mens -3; i++)

if (! isdigit(mensaje[i])) valido = true;

else valido = false;

return valido;

// ***** Fin de la funcion de validacion


// ***** Conversion del mensaje a entero

int HW:: conv_mensaje(std:: string mensaje)

int lineas;

int tam_mens = mensaje.size();

std:: string lin_cad = mensaje.substr(3,tam_mens -5);

lineas = atoi(lin_cad.c_str ());

return lineas;

// ***** Fin de la conversion

// ***** Lectura de los encoders a una tasa frec_enc_

declarada en el constructor de clase

void HW:: read_encoders(void)

ros::Rate r(frec_enc_);

andabata_msgs :: WheelsRad msg;

// Limpia el buffer de lectura y escritura de los

puertos serie.

wheels_.flush ();

wheels_t.flush ();

while(ros::ok())

// Peticion de la velocidad del canal 1 delantero y

trasero

mtx_.lock();

wheels_.write("\n");

wheels_t.write("\n");

wheels_.write("1,gets\n");

167

wheels_t.write("1,gets\n");

// Lectura de una linea para cada puerto , hasta el

final de carro , correspondiente al canal 1

delantero y trasero , que contendra la velocidad

en lineas de encoder por segundo.

std:: string message1 = wheels_.readline (200,"\n");

std:: string message1_t = wheels_t.readline (200,"\n"

);

mtx_.unlock ();

// Peticion de la velocidad del canal 2 delantero y

trasero

mtx_.lock();

wheels_.write("\n");

wheels_t.write("\n");

wheels_.write("2,gets\n");

wheels_t.write("2,gets\n");

// Lectura de las lineas de cada puerto

std:: string message2 = wheels_.readline (200,"\n");

std:: string message2_t = wheels_t.readline (200,"\n"

);

mtx_.unlock ();

int pulses_l;

int pulses_r;

// Validacion y conversion del mensaje tipo texto

en un entero. Si el mensaje es correcto y se

realiza la conversion , el resultado es la

velocidad media del lado izquierdo y la

velocidad media del lado derecho.


if (mensaje_valido(message1) and mensaje_valido(

message1_t))

pulses_l = (conv_mensaje(message1)+conv_mensaje(

message1_t))/2;

if (mensaje_valido(message2) and mensaje_valido(

message2_t))

pulses_r = (conv_mensaje(message2)+conv_mensaje(

message2_t))/2;

// Convierte la velocidad en lineas por segundo a

radianes por segundo para publicarlas en el nodo

.

msg.ros_time = ros::Time::now();

int w_lines = gear_gain_*enc_lines;

msg.angle_r = pulses_r *2* M_PI/w_lines;

msg.angle_l = pulses_l *2* M_PI/w_lines;

pub_pulses_.publish(msg);

r.sleep ();

// ***** Fin de la funcion de lectura de los encoders.

int main(int argc , char** argv)

169

ros::init(argc , argv , "ruedas_test");

ros:: NodeHandle nh_teleop;

HW my(nh_teleop);

//El temporizador hace que se lean los encoders cada

0.3 segundos

//ros:: WallTimer timer_encoders=nh_teleop.

createWallTimer(ros:: WallDuration (0.3) , &HW::

read_encoders , &my);

//ros:: MultiThreadedSpinner spinner (0);

// spinner.spin();

// ros::spin();

my.run();


andabata model

./codigo/andabata model.cpp

// Contiene el modelo cinematico directo e inverso.

Transforma velocidades lineales y angulares en

velocidades de ruedas izquierda y derecha y al reves

#include <ros/ros.h>

#include <tf/transform_broadcaster.h>

#include <nav_msgs/Odometry.h>

#include <andabata_msgs/WheelsRad.h>

#include <andabata_msgs/VelTelegram.h>

#include <geometry_msgs/Twist.h>

#include <iostream >

using std:: string;

using namespace std;

class HW

public:

HW(ros:: NodeHandle n);

~HW();

void run();

double limit(float num);

void change_velocity(const geometry_msgs :: Twist&

msg);

void odometry(const andabata_msgs :: WheelsRad& msg);

private:

ros:: NodeHandle n_;

ros:: Subscriber sub_vel_;

ros:: Subscriber sub_dist_;

171

ros:: Publisher pub_odom_;

ros:: Publisher pub_vel_;

andabata_msgs :: WheelsRad last_measure_;

double xIRC_ , alpha_ , motors_gain_ , wheel_radious_ ,

pulse_turn_;

double x_ , y_ , th_;

double v_max_;

;

HW::~HW()

HW::HW(ros:: NodeHandle n):

n_(n),

xIRC_ (0.449) ,

alpha_ (0.934) ,

wheel_radious_ (0.1) ,

x_ (0.0) ,

y_ (0.0) ,

th_ (0.0) ,

v_max_ (0.685) // 0.685 m/s o 6.85 rad/s de las ruedas

// Cambio de la velocidad maxima de las ruedas de 0.5 a

0.685

sub_vel_ = n_.subscribe("/move/velocity", 20, &HW::

change_velocity , this);

sub_dist_ = n_.subscribe("/move/wheels_angle", 20, &HW

::odometry , this);


pub_odom_ = n_.advertise <nav_msgs ::Odometry >("/

odometry/wheels", 50);

pub_vel_ = n_.advertise <andabata_msgs :: VelTelegram >("/

move/wheels_speed", 50);

void HW::run()

ros::spin();

// Para que no haya sobresaturacion

double HW:: limit(float num)

if (num > v_max_)

return v_max_;

else if (num < -v_max_)

return -v_max_;

else

return num;

// calcula y envia las velocidades de las ruedas para una

determinada velocidad lineal y angular

void HW:: change_velocity(const geometry_msgs :: Twist& msg)

double vx = msg.linear.x;

double wz = msg.angular.z;

cout << "vx: " << vx << "\twz: " << wz << endl;

// para que siga la trayectoria deseada , aunque sea

mas lento (curvatura constante)

if ((vx + xIRC_*wz) > v_max_) // me supongo alpha_ =

1 para ser conservador

float coef = (vx + xIRC_*wz)/v_max_;

cout << "coef: " << coef << endl;

173

vx = vx / coef;

wz = wz / coef;

cout << "vx: " << vx << "\twz: " << wz << endl;

double vel_l , vel_r;

double lineal = vx/alpha_;

double angular = wz*xIRC_/alpha_;

double diff = 0.0;

// Calculamos las velocidades de cada rueda para

que el robot mantenga la velocidad lineal y gire

la velocidad angular. El giro se hace de forma

diferencial , sumando a unas ruedas y restando a

las otras

if ((abs(lineal) + abs(angular)) > v_max_)

diff = abs(lineal) + abs(angular) - v_max_;

printf("lineal: %f \tangular: %f \tdiff. %f\n",

lineal , angular , diff);

if (lineal > 0) // adelante

printf("adelante - ");

if (angular > 0) // izquierda

printf("izquierda\n");

vel_l = lineal - abs(angular) - diff;

vel_r = limit(lineal + abs(angular));

else // derecha

printf("derecha\n");

vel_l = limit(lineal + abs(angular));

vel_r = lineal - abs(angular) - diff;

else // atras

printf("atras - ");

if (angular > 0) // izquierda

printf("izquierda\n");

vel_l = limit(lineal - abs(angular));

vel_r = lineal + abs(angular) + diff;


else // derecha

printf("derecha\n");

vel_l = lineal + abs(angular) + diff;

vel_r = limit(lineal - abs(angular));

andabata_msgs :: VelTelegram message;

// pasar de m/s a rad/s depende de las dimensiones de

la rueda

message.vela_l = vel_l/wheel_radious_;

message.vela_r = vel_r/wheel_radious_;

pub_vel_.publish(message);

// recibe los pulsos por cada rueda y calcula la

velocidad del robot

void HW:: odometry(const andabata_msgs :: WheelsRad& msg)

//La controladora antigua solo informaba de pulsos

pero las nuevas informan de pulsos por segundo (

velocidad) por lo que no haria falta calcular la

velocidad.

// double dt = (msg.ros_time - last_measure_.ros_time).

toSec ();

// last_measure_ = msg;

//La velocidad seria sencillamente este calculo.

double dist_r = msg.angle_r*wheel_radious_;

double dist_l = msg.angle_l*wheel_radious_;

double vel_l_actual = dist_l;

double vel_r_actual = dist_r;

175

// Calculamos las velocidades segun los ejes

coordenados

double vx = alpha_ / 2 * (vel_r_actual + vel_l_actual)

;

double vy = 0.0;

double vth = alpha_ / (2 * xIRC_) * (vel_r_actual -

vel_l_actual);

// Calculamos la odometria del robot integrando las

velocidades

double delta_x = (vx * cos(th_) - vy * sin(th_)) * dt;

double delta_y = (vx * sin(th_) + vy * cos(th_)) * dt;

double delta_th = vth * dt;

x_ += delta_x;

y_ += delta_y;

th_ += delta_th;

// Dado que la odometria es 6DOF necesitaremos un

quaternion creado por Yaw

geometry_msgs :: Quaternion odom_quat = tf::

createQuaternionMsgFromYaw(th_);

// Publicamos el mensaje de odometria

nav_msgs :: Odometry odom;

odom.header.stamp = msg.ros_time;

odom.header.frame_id = "odom";

odom.pose.pose.position.x = x_;

odom.pose.pose.position.y = y_;

odom.pose.pose.position.z = 0.0;

odom.pose.pose.orientation = odom_quat;

odom.child_frame_id = "base_link";

odom.twist.twist.linear.x = vx;

odom.twist.twist.linear.y = vy;


odom.twist.twist.angular.z = vth;

pub_odom_.publish(odom);

int main(int argc , char** argv)

ros::init(argc , argv , "andabata_model");


HW my(nh_teleop);

my.run();

177

joystick imu

./codigo/joystick imu.cpp

// decide , segun la posicion de la tableta , las

velocidades de las ruedas , utilizando los datos del

sensor imu.

#include "ros/ros.h"

#include "sensor_msgs/Imu.h"

#include "andabata_msgs/TwistID.h"

#include <math.h>

#include <ros/callback_queue.h>

#define joystick_n 2 // id del joystick en el sistema

#define dead_zone 10 // Zona muesta del sensor , tanto

en giro como en desplazamiento lineal

// Los comandos de velocidad se envian en porcentaje , por

lo tanto no se puede superar el 100

int limit(int num)

if (num > 100)

return 100;

else if (num < -100)

return -100;

else

return num;

// Esta funcion adapta el valor recibido al nuevo rango

creado por la zona muerta

int adapt_range(int num)

if (abs(num) < dead_zone)

return 0;

else


return (int)round ((num -dead_zone) * 100.0 / (100.0 -

dead_zone));

void vel(const sensor_msgs ::Imu msg)

static ros:: NodeHandle nh_teleop;

static ros:: Publisher pub_vel = nh_teleop.advertise <

andabata_msgs ::TwistID >("/move/joysticks", 10);

// Se guardan 10 valores para hacer un filtro mediante

la media

static int pos [3][10]=0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,

70,70,70,70,70 ,70,70,70 ,70,70,

70 ,70 ,70 ,70 ,70 ,70 ,70 ,70 ,70 ,70;

static int i=0;

int sumx =0;

int sumy =0;

int sumz =0;

int vel_r , vel_l , diff;

// Adaptamos las medidas al rango de 0-100 y

eliminamos los decimales

int x = (int)round(msg.linear_acceleration.x * 10);

int y = (int)round(msg.linear_acceleration.y * 10);

int z = (int)round(msg.linear_acceleration.z * 10);

x = limit(x);

y = limit(y);

z = limit(z);

printf("

------------------------------------------------\n"

);

179

// Actualizamos el estado de los filtros

pos [0][i] = x;

pos [1][i] = y;

pos [2][i] = z;

for(int j=0; j<10; j++)

sumx+=pos [0][j];

sumy+=pos [1][j];

sumz+=pos [2][j];

// printf ("x: %i \ty: %i \tz: %i\n", x, y, z);

// printf ("sumx: %i \tsumy: %i \tsumz: %i\n", sumx ,

sumy , sumz);

i++;

if(i >=10)

i = 0;

// El avance y el giro estan desacoplados. El avance

lineal depende de los ejes z e y y el giro del eje

x

int lineal = (sumz - sumy)/10;

int angular = abs(sumx)/10;

// creamos la zona muerta

lineal = adapt_range(lineal);

angular = adapt_range(angular);

// Calculamos las velocidades de cada rueda para que

el robot mantenga la velocidad lineal y gire la

velocidad angular. El giro se hace de forma

diferencial , sumando a unas ruedas y restando a las

otras

if ((abs(lineal) + angular) > 100)

diff = abs(lineal) + angular -100;


else

diff = 0;

// printf (" lineal: %i \tangular: %i \tdiff. %i\n",

lineal , angular , diff);

if (lineal > 0) // adelante

// printf (" adelante - ");

if (sumx > 0) // izquierda

// printf (" izquierda\n");

vel_l = lineal - angular - diff;

vel_r = limit(lineal + angular);

else // derecha

// printf (" derecha\n");

vel_l = limit(lineal + angular);

vel_r = lineal - angular - diff;

else // atras

// printf (" atras - ");

if (sumx > 0) // izquierda

// printf (" izquierda\n");

vel_l = lineal + angular + diff;

vel_r = limit(lineal - angular);

else // derecha

// printf (" derecha\n");

vel_l = limit(lineal - angular);

vel_r = lineal + angular + diff;

// printf (" vel_i: %i\tvel_d: %i\n", vel_l , vel_r);

// la velocidad maxima tambien se utiliza en message.vel.

linear.x y message.vel.angular.z asi que se actualiza

su valor de 0.5 a 0.685

andabata_msgs :: TwistID message;

message.id = joystick_n;

181

message.vel.linear.x = 0.934/2*( vel_l + vel_r) *

0.685/100;

message.vel.angular.z = 0.934/2/0.449*( - vel_l + vel_r)

* 0.685/100;

printf("vx: %f \twz: %f\n", message.vel.linear.x,

message.vel.angular.z);

pub_vel.publish(message);

int main(int argc , char **argv)

ros::init(argc , argv , "joystick_imu");


ros:: Subscriber sub_sel = nh_teleop.subscribe("/

androidTablet/imu", 1, vel);

ros::Rate r(20);

while(ros::ok())

ros:: getGlobalCallbackQueue ()->callAvailable(ros::

WallDuration (0.01));

r.sleep ();

return 0;


joystick slider

./codigo/joystick slider.cpp

// Convierte la informacion que llega de los sliders de

la tableta en mensajes entendibles por el sistema

#include "ros/ros.h"

#include "std_msgs/Int16.h"

#include "andabata_msgs/WheelSpeed.h"

#include "andabata_msgs/TwistID.h"

#define joystick_n 1

// Necesitamos almacenar las velocidades de las ruedas ,

ya que solo recibimos los cambios y estos se

produciraan en una sola de las ruedas. El mensaje debe

de tener la velocidad deseada para ambas ruedas

int vel_l=0, vel_r =0;

void change_speed(const andabata_msgs :: WheelSpeed msg)

static ros:: NodeHandle nh_teleop;

static ros:: Publisher pub_vel = nh_teleop.advertise <

andabata_msgs ::TwistID >("/move/joysticks", 1);

if(!msg.wheel) // Rueda izquierda

vel_l = msg.speed; // Actualiza la

velocidad de la rueda

else // Rueda derecha

vel_r = msg.speed;

andabata_msgs :: TwistID message;

message.id = joystick_n;

// modelo * (conversion del rango [0 -100] a [0 -0.5]

183

// la velocidad maxima ha cambiado a por lo que el

rango es ahora de 0 a 0.685 , se cambia message.vel.

linear.x y message.vel.angular.z

message.vel.linear.x = 0.934/2*( vel_l + vel_r) *

0.685/100;

message.vel.angular.z = 0.934/2/0.449*( - vel_l + vel_r)

* 0.685/100;

printf("vx: %f \twz: %f\n", message.vel.linear.x,

message.vel.angular.z);

pub_vel.publish(message);

int main(int argc , char **argv)

ros::init(argc , argv , "joystick_slider");


ros:: Subscriber sub_vel = nh_teleop.subscribe("/

teleoperation/speed_slider", 1, change_speed);

ros::spin();

return 0;

Anexo E

Presupuesto

El presente presupuesto hace referencia a la construccion del robot movil Andaba-

ta. Este proyecto ha sido financiado con cargo a los fondos del Proyecto de Investi-

gacion de Excelencia de la Junta de Andalucıa P10-TEP-601-R [18].

No se han contabilizado las horas dedicadas por la alumna ni directores al desa-

rrollo del robot.

Elementos mecanicos

Bajo el concepto “Chasis tubular soldado en acero inoxidable” se incluyen las

ruedas, las bases de acero y la caja donde se ubica la electronica del robot movil

Andabata.

CONCEPTO CANTIDAD

PRECIO

UNITARIO

( )

PRECIO

TOTAL ( )

Patın HGW15ccc precarga Z0 8 39,11 312,88

Guıa rectificada HGR15R 4 33,57 134,28

Chasis tubular soldado en acero

inoxidable 3041 450,00 450,00

Importe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 897,16

I.V.A. (21%) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188,40

Total construccion mecanica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1085,56

185

186 ANEXO E. PRESUPUESTO

Sistema motriz

En este apartado se engloban los elementos que hacen posible el movimiento del

robot Andabata.

CONCEPTO CANTIDAD

PRECIO

UNITARIO

( )

PRECIO

TOTAL ( )

Motor RE 150W+ Encoder MR

tipo L de Maxon4 448,64 2243,20

Sabertooth 2x32 2 108,84 217,68

Kangaroo x2 2 20,89 41,78

Reductora 37:1 5 425,00 2125,00

Importe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4627,66

I.V.A. (21%) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 971,81

Total sistema motriz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5599,47

Electronica y alimentacion

En este apartado del presupuesto se incluyen las baterıas del robot movil Andaba-

ta y la fuente de alimentacion del PC.

CONCEPTO CANTIDAD

PRECIO

UNITARIO

( )

PRECIO

TOTAL ( )

Electronica Andabata y

baterıas1 965,00 965,00

Fuente de alimentacion Sunpo-

wer SDX-425-G241 239,00 239,00

Importe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1204,00

I.V.A. (21%) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252,84

Total electronica y alimentacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1456,84

187

Sistema informatico

Los conceptos considerados en este apartado son un telefono inteligente, una

tableta como estacion de teleoperacion, la computadora de abordo y el router.

CONCEPTO CANTIDAD

PRECIO

UNITARIO

( )

PRECIO

TOTAL ( )

PC y router D-Link 1 702,60 702,60

Smartphone LG 1 199 199

Tableta Samsung 1 397,60 397,60

Importe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1299,20

I.V.A. (21%) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272,83

Total control y comunicaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1572,03

Telemetro laser 3D

En este apartado se reflejan los gastos realizados para la compra del laser y su

posterior adaptacion para obtener un sensor tridimensional. Tambien se incluye en

esta seccion la construccion de la base donde se ubica.

CONCEPTO CANTIDAD

PRECIO

UNITARIO

( )

PRECIO

TOTAL ( )

Sensor laser 2D Hokuyo 1 3835,00 3835,00

Motorizacion y base para el sen-

sor1 4150,00 4150,00

Importe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7985,00

I.V.A. (21%) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1676,85

Total laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9661,85

188 ANEXO E. PRESUPUESTO

Totales

Por ultimo en esta seccion se resumen todos los conceptos y se presenta el importe

total del presupuesto empleado en la construccion y puesta en marcha del robot

movil Andabata.

CONCEPTO

IMPORTE

( )

I.V.A. (21%)

( ) TOTAL ( )

Elementos mecanicos 897,16 188,40 1085,56

Sistema motriz 4627,66 971,81 5599,47

Electronica y alimentacion 1204,00 252,84 1456,84

Sistema informatico 1299,20 272,83 1572,03

Telemetro laser 7985,00 1676,85 9661,85

Total presupuesto . . . . . . . . . . 16013,02 3362,73 19375,75

Referencias

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suspension pasiva del robot movil Andabata)). Proyecto Fin de Carrera. Es-

cuela Tecnica Superior de Ingenierıa Industrial. Universidad de Malaga, 2015.

[2] ARK Intel. Especificaciones de producto. 2015. url: http://ark.intel.

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[3] ASRock. 2015. url: http://www.asrock.com/index.es.asp (visitado

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[4] Isidor Buchmann. Battery University. 2015. url: http://batteryuniversi

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[5] Dimension Engineering. Robotics, radio control y power electronics. 2016.

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[6] Foro Coches Electricos. Especial baterıas parte I: El ABC de las baterıas. 2015.

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[8] Manuel Zafra Granados. ((Construccion de mapas de exteriores mediante oc-

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de Carrera. Escuela Tecnica Superior de Ingenierıa Industrial. Universidad de

Malaga, 2015.

[9] Hiwin. Motion control & Sistem technology. 2015. url: http://www.hiwin.

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http://www.tp-link.es/products/details/?model=TL-WR1042ND#fea

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http://www.ubuntu.com/

http://wiki.ros.org/

PROYECTO FIN DE CARRERA - Universidad de Málaga

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